集成电路行业人才招聘必备专业知识讲座

null培训培训集成电路行业人才招聘必备专业知识讲座主讲： 刘海川 刘小勇介绍 介绍 刘海川 复旦大学，E.E.，MS，9年行业经验 士兰、IDT－新涛、澜起 刘小勇 西安电子科技大学，BS，7年行业经验 士兰、泰鼎、澜起纲要纲要行业背景知识 集成电路的生产制造过程 集成电路的设计 集成电路的封装以及测试 集成电路的市场以及销售 集成电路行业人才及招聘第一部分第一部分行业背景知识 集成电路的生产制造过程 集成电路的设计 集成电路的封装以及测试 集成电路的市场以及销售 集成电路行业人才及招聘概述 概述 行业背景知识 什么是微电子技术和集成电路？ 集成电路的基本概念 集成电路的起源 集成电路的发展及ITRS International Technology Roadmap for Semiconductors 我国集成电路行业现状 什么是微电子技术？ 什么是微电子技术？ 芯片制造技术 超精细加工技术、薄膜生长和控制技术、高密度组装技术、过程检测和过程控制技术 计算机辅助设计与计算机辅助测试技术 掩膜制造技术 加工技术 可靠性技术 封装技术和辐射加固技术 什么是集成电路？ 什么是集成电路？ 集成电路的基本概念 集成电路的基本概念 常用术语  晶圆（WAFER） 前、后道工序 光刻 特征尺寸（即线宽） 集成电路的起源集成电路的起源晶体管的发明，Bell Lab,1947年 集成电路概念，杰克-基尔比（Jack Kilby），TI，1958 年 集成电路的发展集成电路的发展第一次变革：以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段。70年代 IC设计是附属部门。人工设计为主。 第二次变革：Foundry公司与IC设计公司的崛起。 80年代 集成电路的主流产品为微处理器（MPU）、微控制器（MCU）及专用IC（ASIC） 第三次变革：“四业分离”的IC产业。90年代 形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行International Technology Roadmap for Semiconductors （ITRS）International Technology Roadmap for Semiconductors （ITRS）莫尔定律（Moore‘s Law) 半导体国际技术发展蓝图－ITRS 路线图协作组（Roadmap Coordinating Group，RCG）成立于1992年 (网址：http://www.itrs.net) “每节点实现大约0.7倍的缩小”或“每两个节点实现0.5倍的缩小” 我国集成电路行业现状我国集成电路行业现状集成电路设计、芯片制造与封装测试三业竞相发展 “以IC设计业为先导，IC制造业为主体” 在规模快速扩大的同时，技术水平迅速提高 自主开发和产业化取得了突破性的进展 第二部分第二部分行业背景知识 集成电路的生产制造过程 集成电路的设计 集成电路的封装以及测试 集成电路的市场以及销售 集成电路行业人才及招聘1. 什么是晶体管 ?1. 什么是晶体管 ?Transistor Working在数字电路应用中，晶体管就像机械开关一样扮演者开关的角色。也就是存贮0或者1的关键部件State 1State 0我们利用固体和量子物理的技术实现的固体开关 – 在半导体工业里的晶体管有着比机械开关更小的尺寸、更快的速度、更加低的能量损耗State 1State 02.晶体管的结构是怎样的 ? 2.晶体管的结构是怎样的 ? Transistor Working晶体管也像机械开关一样有三个端点 : 1. 多晶栅极扮演了控制按键的角色, 漏极和源极分别扮演了输入与输出端的角色.3. 晶体管是如何工作的 ?3. 晶体管是如何工作的 ?Transistor Working在数字应用中，晶体管的行为类似于一个电容器 1. 漏极偏置 (电容充电 ) : 电荷存储在漏极一端. 2. 栅极偏置 ( 电容放电) : 存储的电荷从漏极流向源极 3. 漏极再偏置 ( 栅极悬空, 电容重新充电 ) : 电荷重新存储.简单的工艺流程 – 第一层 (Diffusion)简单的工艺流程 – 第一层 (Diffusion) P-sub (Silicon wafer) SiN (Nitrid)Pad oxide1.1. Wafer Start 1.2. PAD Oxidation (stress buffer) 1.7. SiN (Nitrid) Deposition 1.8. Diffusion Lithography : 1.8.1 P.R. coating 1.8.2 Stepper Exposure 1.8.3 Development Photo Resistor coatingStepper Exposure简单的工艺流程 – 第一层 (Diffusion) cont.简单的工艺流程 – 第一层 (Diffusion) cont.1.7. Trench (STI) Plasma Etching 1.7.1 SiN Etching 1.7.2 Silicon Etching 1.8. Photo Resistor remove简单的工艺流程 – 第一层 (Diffusion) cont. 简单的工艺流程 – 第一层 (Diffusion) cont. 1.7. APCVD STI refill 1.7.1 Liner Oxide Growth 1.7.2 APCVD Oxide deposition 1.7.3 STI Furnace Densify 1.8. STI CMP 1.9. SiN remove简单的工艺流程 –阱的形成简单的工艺流程 –阱的形成P.R. CoatingStepper Exposure2.1 N-WELL Formation : 2.1.1 N-WELL PR coating 2.1.2 N-WELL Lithography 2.1.3 Development 2.1.4 N-WELL implant 2.1.5 PR stripping 2.2 P-WELL Formation : 2.2.1 P-WELL PR coating 2.2.2 P-WELL Lithography 2.2.3 Development 2.2.4 P-WELL implant 2.2.5 PR stripping P.R. CoatingStepper ExposureN-WELL Implant 1. N-WELL- 1 2. N-WELL- 2 7. P MOS - VT 8. P MOS anti-punchP-WELL Implant 1. P-WELL- 1 2. P-WELL- 2 7. N MOS - VT 8. N MOS anti-punch简单的工艺流程 –栅氧化和多晶简单的工艺流程 –栅氧化和多晶PR coatingGate OxideStepper ExposureGate Oxide 2UPOLY growth3 Gate Oxide Formation : 3.1 Thick Gate Oxide Growth 3.2 PR coating 3.3 TG Lithography 3.4 Development 3.5 RCA-A Wet etching 3.6 PR stripping 3.7 Thin Gate Oxide Growth 4. Poly Growth 4.1 undope. POLY growth 4.2 N+POLY PR coating 4.3 N+POLY Lithography 4.4 Development 4.5 N+POLY implant and PR StripPR CoatingN+POLY implantStepper Exposure简单的工艺流程－栅极工程简单的工艺流程－栅极工程PR coatingStepper ExposureN-LDD ImplantP-LDD implant5 Poly Gate Formation : 5.1 Poly annealing 5.2 PR coating 5.3 POLY Lithography 5.4 Development 5.5 POLY Gate etching 5.6 PR stripping 5.7 Thin Oxide Growth 6. LDD (Light Dope Drain) implant 6.1 N-LDD Lithography (ellipsis) 6.2 NLDD / N-PKT implant 6.3 P-LDD Lithography (ellipsis) 6.4 PLDD / P-PKT implant 简单的工艺流程－漏极工程简单的工艺流程－漏极工程P+ Implant N+ implant 7 Poly Gate Formation : 7.1 Poly annealing 7.2 PR coating 7.3 POLY Lithography 7.4 Development 7.5 POLY Gate etching 7.6 PR stripping 7.7 Thin Oxide Growth 8. LDD (Light Dope Drain) implant 8.1 N-LDD Lithography (ellipsis) 8.2 NLDD / N-PKT implant 8.3 P-LDD Lithography (ellipsis) 8.4 PLDD / P-PKT implant 简单的工艺流程－ILD钝化简单的工艺流程－ILD钝化9. Salicide Formation : 9.1 PETEOS-Cap Oxide dep. 9.2 SAB (Salicide-Block) Lithography (ellipsis) 9.3 Ti/Co sputtering 9.4 Salicidation RTP annealing 9.5 Salicidation RTP annealing 9.6 Ti residual Semi-tool wet clean 10. ILD Passivation 10.1 SiN deposition (Moisture and sodium block) 10.2 AP-USG deposition (Gap filling and B,P trap) 10.3 TEOS-BPSG-14K deposition (re-flow and planarization) 10.4 ILD CMP简单的工艺流程－Contact Plug简单的工艺流程－Contact PlugPR CoatingMetal 1DUV Stepper Exposure11. Contact Plug Formation : 11.1 Contact Lithography 11.2 Contact Plasma Etching 11.3 PR strip 11.4 Barrier layer deposition (Ti + TiN for well contact) 11.5 RTP annealing 11.6 Glue Layer deposition (Ti + TiN for plug adhesion) 11.5 WCVD filling 11.6 WCMP 11.7 Metal Liner deposition (Ti + TiN for Metal adhesion) 11.8 Metal Sputter简单的工艺流程－ Backend routine (Aluminum line)简单的工艺流程－ Backend routine (Aluminum line)Cap Oxide PR CoatingMetal 2 Stepper ExposureStepper Exposure12. IMD deposition 12.1 HDP-Oxide deposition ( Gap filling) 12.2 PE-Oxide Deposition ( Planarization and uniformity) 12.3 IMD CMP 12.4 Cap PE-Oxide 13. MVIA plug formation 13.1 MVIA Lithography cycle 13.2 MVIA Etching and PR strip 13.3 Glue Layer deposition (Ti + TiN for plug adhesion) 13.4 WCVD filling 13.5 WCMP 13.6 Metal Liner deposition (Ti + TiN for Metal adhesion) 13.7 Metal Sputter简单的工艺流程－ Aluminum line简单的工艺流程－ Aluminum lineSi substrateDevice structureInterconnectConductive circuitIsolation简单的工艺流程－ Backend routine (Copper Dual Damascene)简单的工艺流程－ Backend routine (Copper Dual Damascene)PR CoatingStepper Exposure 2Stepper Exposure 1Stepper Exposure 314. ILD/M1 Damascene 14.1 PEOX- deposition 14.2 M1 Lithography 14.3 M1 Trench Etching 14.4 M1 Cu Electroplate (ECP) 14.5 Cu CMP 15. M2/ MVIA1 Dual Damascene 15.1 PEOX- deposition 15.2 M2 Lithography 15.3 M2 Trench Etching 15.4 MVIA1 Lithography 15.5 MVIA1 Plug Etching 15.6 Trench Liner deposition 15.7 M2/MVIA1 Cu ECP 15.8 Cu CMP简单的工艺流程－ Copper Dual Damascene简单的工艺流程－ Copper Dual Damascene前道工序完成后的产品前道工序完成后的产品第三部分第三部分行业背景知识 集成电路的生产制造过程 集成电路的设计 集成电路的封装以及测试 集成电路的市场以及销售 集成电路行业人才及招聘 什么是IC设计？什么是IC设计？IC设计是将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图的过程，也是一个把产品从抽象的过程一步步具体化、直至最终物理实现的过程。 IC设计流程IC设计流程目标 行为设计 结构设计 逻辑实现 物理实现 版图工程 IC设计的几个基本概念IC设计的几个基本概念前端设计和后端设计 Top－Down和Bottom Up 设计输入 仿真 综合 单元库 EDA软件和CAD Tape－out前端设计和后端设计前端设计和后端设计后端反相器设计前端反相器设计Top－Down和Bottom－UpTop－Down和Bottom－Up自顶而下的设计（Top-Down) IC设计的常规流程 便于早期发现问题 可以共享底层资源 由下而上的设计（Bottom-Up） 小模块或者建库 关键电路（提高性能） 反向工程（Reverse Engineering） 设计输入设计输入将电路的设计转化成EDA软件可以接受的格式，进行下一步处理。 设计输入方式不断发展 硬件描述语言 不断发展，目前到行为级 最直接的方式？ 如果你是天才，那么直接画版图！ 将人最容易出错的工作交给计算机 最后的结果？ 只要对电脑说一句话：“设计这样一块芯片。。” －－－－失业了！ 设计输入（续）设计输入（续）数字电路模块设计中的两种不同输入方式的设计流程1) 电路图输入+仿真2) RTL输入+电路综合+仿真Verilog-XL功能验证门级电路图输入时序验证RTL描述综合与优化约束条件门级网表SDF约束 SDF延迟时序验证GCF功能验证用静态时序工具做时序验证功能验证仿真仿真通过数学模型，建立尽量贴近真实物理器件的数学模型和应用条件 建库 （专业的公司Artison ,Feraday ） 环境建模 （Stimulus ，Test bench） 占设计工作的比重逐渐加大 观察仿真波形Vs.自动测试 行为级、RTL级、逻辑级、物理级 仿真（续）仿真（续）1) 输入电路图2) 电路的SPICE仿真3) 检查仿真结果4) 如果结果不满足要求则调整电路仿真（续）仿真（续）设计输入，与软件开发类似观察仿真结果选择要观察的信号综合综合EDA工具通过读取库文件、约束文件、以及设计输入文件（如高级硬件描述语言写成的文本文件）以及指令文件，并自动生成符合要求的电路图或者电路网络表的过程。 代替了许多本来要人去做的工作。 培养了一批不懂电路的IC设计工程师 IC设计不是软件设计 EDA工具只是辅助手段 老问题，机器究竟能不能代替人？ 综合（续）综合（续）一个通过硬件描述语言文件综合出电路的例子单元库单元库基本的晶体管和无源器件 常用的小规模电路结构，如基本逻辑门以及触发器等 包含经过加工后通过仪器测试到的真实物理参数（作为仿真的依据） 简化后端设计，就像在搭积木。 提高设计的可靠行，把精力用在更高层次的考虑，如架构和功能。 工厂提供，专业公司提供 关键文件 做设计没有库如同用没有准星的枪射击 EDA软件和CADEDA软件和CAD几家大的EDA软件开发公司 Synopsys, Cadence, Mentor Etc. 都有整套设计软件包，但业界喜欢大杂烩 不同软件需要配合－－CAD工程师的职责 软件日益丰富，CAD职位淡化？ 大量工作是计算机做的，CAD职位非常重要 正版？盗版？ EDA公司的技术支持更加专业，支持正版！ 盗版软件培养了一批CAD精英Tape－OutTape－Out何谓Tape-out? 计算机非常可靠，为何经过设计流程后送去加工回来的芯片不工作？ 数学模型与实际情况不一致 工厂加工存在偏差 人为的疏漏和错误，90％！第四部分第四部分行业背景知识 集成电路的生产制造过程 集成电路的设计 集成电路的封装以及测试 集成电路的市场以及销售 集成电路行业人才及招聘 集成电路的封装集成电路的封装封装种类众多 向小型化、多芯片发展 电路板使用IC封装技术 Intel BBUL封装技术 未来的计算机主板只有名片大小？ 集成电路的测试集成电路的测试前道工序测试－中测 封装前测试，淘汰损坏芯片降低封装成本 后道工序测试－成测 封装后测试，成品测试 自动测试矢量及DFT第五部分第五部分行业背景知识 集成电路的生产制造过程 集成电路的设计 集成电路的封装以及测试 集成电路的市场以及销售 集成电路行业人才及招聘 集成电路的市场以及销售集成电路的市场以及销售与一般电子器件产品不同，从业人员需要更多专业技术知识 从设计公司自己定义产品转为由系统整机厂商定义集成电路的要求 市场推广由单一芯片到整机解决 销售模式以专业代理公司为主，设计公司销售力量相对薄弱 系统厂商客户要求IC设计公司做技术支持的需求增加第六部分第六部分行业背景知识 集成电路的生产制造过程 集成电路的设计 集成电路的封装以及测试 集成电路的市场以及销售 集成电路行业人才及招聘 集成电路行业人才及招聘集成电路行业人才及招聘IC设计公司的人才划分 不同IC行业的人才互补IC设计公司的人才划分IC设计公司的人才划分IC设计工程师 算法、架构设计 通讯类IC，信号处理算法，研究 数字IC设计 集成电路数字模块的定义、设计、仿真、综合 静态、动态时序分析，功耗、串扰分析 DFT设计，FloorPlan，P&R 模拟IC设计 电路实现，器件参数计算，功能仿真，边界条件仿真 信号分析、谱分析 版图设计 版图输入，P&R，DRC，LVS，参数提取，版图处理 CAD工程师 EDA软件功能开发，设计流程开发，软件接口编程IC设计公司的人才划分（续）IC设计公司的人才划分（续）系统应用工程师、软件工程师 芯片外围系统开发、解决方案设计、评估测试软件开发 测试工程师 测试矢量处理、测试机指令软件编程、实验室测试、测试板卡设计 项目经理 一般由IC设计工程师兼任，除承担设计任务外，负责项目协调、进度安排 设计部门经理 熟悉IC设计流程、并具有丰富设计经验，负责协调项目，人员安排，组织并参与解决疑难设计问题，与各部门配合工作寻求或者提供技术支援，制定设计规范，决定项目进度。 IC设计公司的人才划分（续）IC设计公司的人才划分（续）其他人才 技术文员 编写技术文档，产品手册 系统管理员、IT 保证计算机系统正常运行、并保证数据和网络安全 市场 与系统厂商和设计部门配合、制定IC设计要求 销售 与技术人员配合，对系统厂商的新产品开发提供技术支持，保证芯片在新产品中的应用，从而获取订单 运营 与芯片制造厂商、封装厂商以及测试工厂联络接洽，保证芯片设计的后续工作顺利进行 HR、行政、财务 基本都是单枪匹马 老板 有一个好的老板，人才也更能体现价值不同IC行业的人才互补不同IC行业的人才互补制造工厂 设计公司封装工厂测试工厂 EDA软件公司The EndThe EndThank you!