化学机械抛光技术范文

导语：如何才能写好一篇化学机械抛光技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：不锈钢；抛光；抛光传统工艺；化学机械抛光方式

不锈钢的发展已经经过了近百年的历程，由于其具有的独特的耐蚀性能，良好的加工性能以及精美的表面外观，不锈钢已经被应用于众多领域，尤其在航天航空、原子能、军工、轻工、建材和太阳能利用等方面得到普及和推广。目前建筑装饰市场日新月异，装修档次逐步提高，在外装修上已越来越多地使用了镜面不锈钢装饰面。而抛光是不锈钢应用在装饰行业中很重要的一个环节，其目的是获得最终的镜面（8K）不锈钢。

1 镜面不锈钢表面抛光质量评价

8K表面（No.8）即镜面抛光表面，反射率高，反射图像清晰，通常用解像度和表面缺陷率来衡量镜面不锈钢质量，一般用目测法进行评定，有文献中提出了如下判定标准：1级为表面光亮如镜，能清晰地看到人的五官和眉毛；2级为表面光亮，能看到人的五官和眉毛，但眉毛部分不清晰；3级为表面光亮较好，能看到的人的五官和轮廓，眉毛部分模糊；4级为表面有光泽，但看不清人的五官；5级为表面无光泽，发白。

2 不锈钢抛光传统工艺

获取高质量的镜面不锈钢主要采用的抛光技术有：电解抛光、化学抛光和机械抛光。

2.1 电解抛光

电解抛光工艺是将不锈钢浸泡在电解液中的一种抛光工艺，在此工艺中不锈钢作为阳极，借助直流电流通过电解质特定溶液传递到金属，在阳极工件表面形成一种高电阻率的稠性黏膜，稠性黏膜在不锈钢制品表面微观凹凸处厚度不同，导致阳极表面电流密度的微观分布不均匀，凸起处电流密度大，溶解快，凹处电流密度小，溶解慢，从而降低不锈钢表面粗糙度，提高平整和亮度，同r形成无缺陷的钝化层。

电解抛光液中必须含有足量的氧化剂，切不能有破坏钝化膜的活性离子存在。

2.2 化学抛光

化学抛光和电解抛光原理相似，将不锈钢置于一定组成的溶液中，其表面微观凸起部分的溶解速度大于微观凹入部位的溶解速度，而使不锈钢表面平整、光洁。可以看出：化学抛光方法和电解抛光方法的原理基本一致，只是电解抛光在加入了电压电解的强制作用下加速对凸起部分的溶解，而化学抛光方法则完全依靠溶液的自腐蚀能力使不锈钢表面平整。

2.3 机械抛光

机械抛光是指在高速旋转的黏有抛光膏的抛光轮上机械消除不锈钢表面凹凸不平而获得光亮表面的加工方式。抛光轮根据其制成布料种类的不同，用来区分其粒度级别，而结构形式主要有缝合式、折叠式等。抛光膏则根据抛光需要由抛光能力强的氧化铬和黏结剂组成的绿抛光膏，也有由磨料、有机膏体、添加剂组成的抛光蜡。

机械抛光一般分为粗抛、精抛，两个阶段层层递进。配合不同的抛光膏和抛光轮，在机械旋转的作用下最终获得反射图像清晰的镜面不锈钢。随着不锈钢冷轧工艺技术的提高，国内能稳定生产出表面粗糙度极小的BA表面，当用户选择BA不锈钢进行镜面抛光操作，不再需要粗抛工序。目前针对来料板材一般选择的机械抛光工艺如表1所示。

表1 机械抛光常见工艺组合

3 新型化学机械抛光方式

随着对镜面不锈钢表面质量要求的不断提高，同时为了提高抛光效率，将化学抛光和机械抛光相结合的一种新型抛光技术即化学机械抛光法得以发展和完善。在一定组成的溶液中对不锈钢表面进行机械抛光，通过化学溶液提高不锈钢表面活性，同时进行高速的机械抛光，用来消除表面凹凸而获得更高质量的光洁镜面。

3.1 化学机械抛光设备

化学机械抛光设备要求较高，在化学法的基础上要增加机械抛光系统，目前主要的化学机械抛光设备分为单轮化学机械抛光机、多轮化学机械抛光机。多轮机械抛光机中有4轮、5轮、48轮等。随设备制造能力的提高，最近也有96轮、128轮的化学机械抛光机投入使用。

3.1.1 单轮化学机械抛光机

在镜面品质要求极高、对加工效率要求不高、人工成本较低的工厂，一般配备单轮化学机械抛光机。该设备在一个装有固定板材装置的加工平台上安装机械抛光轮。可移动覆盖整个加工平台的伸长臂上安装变频或非变频电动机，连接上抛光轮。通过人工压下力在固定组成的溶液中对不锈钢表面进行机械抛光。

单轮机械抛光机有节省成本、防止表面过抛、局部自由修复缺陷等优点。但缺点就在于工作环境较差、加工效率低、抛光溶液回收不完全等问题。

3.1.2 多轮化学机械抛光机

为解放人力，同时提高加工效率，一些自动化学机械抛光机被设计出来，如上所介绍，目前自动多轮化学机械抛光机的抛光轮从4个到128个之多，这样的设备大大提高了加工效率，同时对设备和加工技术也提出了更高要求。

多轮化学机械抛光机和单轮化学机械抛光机基本相同，只是引进了自动控制系统，通过抛光轮轴的横向摆动覆盖整个加工台面，通过液压或者气压系统控制抛光轮的压下力。设定固定的抛光时间后对加工后板面进行清洗、烘干，检查表面质量，同时配备抛光溶液循环使用设备使抛光溶液循环再利用。

3.2 化学机械抛光溶液

如前所述，化学机械抛光方式结合了化学法和机械法的原理，故抛光溶液需要对不锈钢凸起部位有溶解作用。在实际抛光过程中发现，虽然浓硝酸能够钝化不锈钢，形成致密的钝化膜，但含量很低的稀硝酸却能促进不锈钢的腐蚀。另为了提高磨抛能力，同时中和酸溶液，防止硝酸对不锈钢的过度腐蚀，在溶液中添加适量的氧化铝或者氧化铁粉，有些为了抛光效果也添加少量专用研磨液。

3.3 化学机械抛光参数对抛光质量的影响

张强对化学机械抛光工艺进行了系统的分析，该论文在实验室进行，深入研究抛光液的压力载荷、抛光时间、抛光线速度、pH值对抛光质量的影响，成功得出了各参数对材料抛光去除率的线性关系。

4 抛光工艺比较

应用在不同行业上，上述四种抛光加工方式各有优劣，对这四种抛光工艺进行比较，生产厂家可根据自身特点选择适宜的工艺方法。

4.1 设备和使用范围比较

四种抛光工艺对设备要求，工件、环境等方面的要求不尽相同，常见差异见表2。

表2 四种抛光工艺差异性比较

4.2 常见失效情况

抛光加工工艺不同，在抛光过程中出现的失效形态、缺陷形式也不同，笔者结合多年对客户不锈钢抛光后产品质量的反馈，对一些常见的失效形态及原因、防范措施列举如表3。

表3 常见抛光缺陷分析及改进措施

5 行业展望

（1）化学机械抛光对环境污染最小，镜面抛光质量最好，但受制于对工件的形状要求，在电子行业、制品行业以及其他异型件行业很难得到推广。

（2）化学机械抛光采用的溶液组成十分关键，各抛光加工行业对酸的种类选择、浓度控制差异较大，返修率较高。需对溶液组成进行深入摸索，使化学机械抛光工艺技术进一步优化。

6 结束语

总之，不锈钢应用广泛。为提高不锈钢表面质量，满足装饰行业发展需求，如何改进和提高传统的抛光工艺技术水平，并根据需要开发新的更好更先进的表面抛光技术，不断提升抛光基材表面质量，则成为了一项重要的任务。文章通过罗列不锈钢抛光传统工艺以及新型化学机械抛光方式，对不同的抛光工艺进行了对比分析，阐述了各种抛光工艺的特性、优缺点以及如何应用这些工艺技术对不锈钢进行表面抛光，为相关研究提供参考。

参考文献：

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关键词：微电子封装；TSV；金属化；键合；DRAM

引言

自1965年“摩尔定律”[1]提出以来，微电子器件的密度几乎沿着“摩尔定律”的预言发展。到了今天，芯片特征尺寸达到22nm，再想通过降低特征尺寸来提高电路密度不仅会大幅提高成本，还会降低电路的可靠性。为了提高电路密度，延续或超越“摩尔定律”，微电子制造由二维向三维发展成为必然。其方法之一就是将芯片堆叠以后进行封装，由此产生了三维电路封装技术（3D IC packaging）。三维电路封装技术中，芯片电极是通过金线键合的技术来实现电路的导通。如图1a所示，随着芯片叠层的增加，键合金线将占用大量的空间。同时由于连接的延长使得电路能耗升高、速度降低。因此，业界需要一种方法，能够使得硅芯片在堆叠的同时实现电路的导通，从而避免采用硅芯片以外的线路连接。传统半导体工艺主要是针对硅圆片表明进行加工并形成电路，而要实现硅芯片上下层之间的连接，需要一种能贯通硅芯片的加工工艺，即TSV技术（图1b）。早在1958年，半导体的发明人William Shockley，在其专利中就提到过硅通孔的制备方法[2]。而TSV（through-silicon via）工艺的概念在1990年代末才提出，香港应用技术研究院和台湾半导体制造公司于1998年申请相关美国专利[3，4]，而关于TSV技术最早的于2000年[5]。相比传统金线键合，TSV技术不仅能减少金线所占用的平面尺寸，由于减少了金线焊点使得Z轴方向达到最密连接，三维尺寸达到最小；同时TSV技术降低了连接长度，可有效降低芯片能耗，提高运行速度。

（a）金线键合技术 （b）TSV技术

TSV制造工艺分以下几个步骤，分别是：通孔制造，绝缘层、阻挡层制备，通孔金属化，芯片减薄和键合。总得来说TSV技术难度远大于传统金线键合技术。

1.1 TSV孔制造

虽然TSV称为硅通孔技术，但是在加工过程中大多数是对盲孔进行加工，只有在其后减薄阶段打磨芯片底部，露出填充金属，才使得孔成为真正的通孔。TSV工艺的第一步就是盲孔的制造（图2a）。TSV的盲孔制造有三种方法，分别是干法刻蚀、湿法刻蚀和激光钻孔。干法刻蚀是使用等离子气体轰击材料表面达到刻蚀效果的方法；而湿法刻蚀是使用化学溶剂来刻蚀材料表面。相比之下干法刻蚀具有刻蚀速率高、方向性好，可以制造大深宽比的孔、刻蚀速率可控性强等优点，但是相对成本较高，总得来说干法刻蚀是通孔制造中最常用的方法[6]。而激光打孔加工速率更高，但是由于热损伤使得通孔的精度下降，因此使用较少。

1.2 绝缘层、阻挡层制备

如图2 b所示，由于Si是半导体，通常在Si基体上沉积金属前都需要制备一层绝缘层，绝缘层为SiO2或SiNx，通过增强等离子体化学气相沉积（PECVD）方法制备。另外为了防止金属扩散进入基体，还需要在绝缘层上制备一层阻挡层。阻挡层通常由TiNx组成，通过有机金属化学气相沉积（MOCVD）制备。

1.3 通孔金属化

目前TSV金属化过程中最常用的金属是Cu。通孔金属化是TSV技术中的难点，其成本占TSV工艺成本40%以上。通常芯片制造中，金属导体层通过物理气相沉积（PVD）方法制备。相对只有几十纳米的导线，若宽度达到5～100m、深度达到50～30m的TSV通孔也用PVD方法制备，其所耗费的时间就是业界所不能允许的。因此TSV中通孔金属化通常是使用电镀的方法来进行。但是由于Si基体导电性差，不适合进行电沉积，所以金属化必须分两步完成金属化：先使用PVD方法沉积厚度为数个纳米的种子层（图2c），使得硅基板具有导电性，然后在进行电镀过程来完成金属化（图2d）。此方法与大马士革电镀相似。

与大马士革电镀不同的是由于TSV通孔通常深宽比较大，约在1：1与10：1之间。由于在电镀过程中孔口电力线比较密集，若采取传统电镀工艺，孔口将快速生长，导致孔洞闭合，使孔内难以得到金属沉积。因此TSV工艺中通常对镀液进行调整来满足工艺要求，即在镀液中添加加速剂、抑制剂和整平剂。最常用的加速剂是聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS），SPS能在电镀中起到催化作用，提高Cu2+沉积速率[7]；最常用抑制剂为聚乙二醇（PEG），PEG的存在能较大的抑制电极的活性，从而降低沉积速率。最常用的整平剂为烟鲁绿（JGB）。由于PEG分子链较大，不容易进入通孔内部，从而容易聚集在孔口，使得孔口处金属生长得到抑制[8]。相反SPS由于分子量较小，更容易进入通孔内部，特别是聚集在通孔底部，使得通孔底部的金属生长得到加速。JGB在生产中是不可缺少的添加剂，它的存在有利于加速剂向微孔中传质[9]，同时JGB会与PEG纯在协同作用，将产生2倍于单独添加剂的抑制效果[10]。在加速剂、抑制剂和整平剂的共同作用下金属化过程自底部而上，使整个通孔都得到填充。

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关键词：ULSI Low-K介质 Cu互连

中图分类号：TN47 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（c）-0119-02

如今，半导体工业飞速发展，人们对于电子产品的功能和体积也提出了进一步的要求，因而，提高集成电路的集成度、应用新式材料和新型布线系统以缩小产品体积、提高产品稳定性势在必行。根据Moore定律，IC上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。日益减小的导线宽度和间距与日益提升的晶体管密度促使越来越多的人把目光投向了低介电常数材料在ULSI中的应用。另一方面，金属铝（Al）是芯片中电路互连导线的主要材料，然而，由表1可知，金属铜（Cu）的电阻率比金属铝（Al）低40%左右，且应用Al会产生更明显的互联寄生效应。因而应用金属铜（Cu）代替金属铝（Al）作为互连导线主要材料就成为集成电路工艺发展的必然方向[1]。（如表1）

1 低介电常数材料（Low-K）

一直以来，有着极好热稳定性、抗湿性的二氧化硅（SiO2）是金属互连线路间使用的主要绝缘材料。如今，低介电常数材料（Low-K）因其优良特性，逐步在IC产业被推广应用。

Low-K材料基本可以分为无机聚合物与有机聚合物这两大类，常见Low-K材料有：纳米多孔SiO2、SiOF氟硅玻璃（FSG）、SiOC碳掺杂的氧化硅（Black Diamond）、SiC：N氮掺杂的碳化硅HSQ（Hydrogen Silsesquioxane）、空气隙。Low-K材料制备及其介电常数值见表2。

现阶段的研究认为，通过降低材料的自身极性与增加材料中的空隙密度是主要的两种降低材料介电常数的方法。首先，从降低材料自身极性的方法来看，包括降低材料中电子极化率（electronic polarizability），离子极化率（ionic polarizability）以及分子极化率（dioplar polarizability）等方法[2]。

此外，由Debye方程：（式中为材料介电常数，为真空介电常数，与分别为电子极化和分子形变极化，N为分子密度），不难看出，可以通过增加材料中的空隙密度从而达到降低材料的分子密度，这就是降低介电常数的第二种方法。

针对上文所述的第一种方法中，在SiO2中掺杂F元素制成SiOF（亦即FSG，见表2）的方法在0.18μm技术工艺中得到了广泛的应用。而且，人们发现，通过在SiO2中掺杂C元素能够在降低材料的介电常数上获得更好的效果。其原理是：利用了材料中形成，以Si-C和C-C键为基础的低极性网络结构，达到了降低材料介电常数的效果。基于此项的研究，诸如无定形碳薄膜的研究，已可以将材料的介电常数降低到3.0或更低[3]。

2 互连线材料――铜（Cu）

随着集成电路（IC）的发展，电路特征尺寸不断缩小，芯片内部连线密度不断提高，金属布线层数急速增加（见图3），随之而来的是器件门延迟的相对缩小和互连延迟的相对增加，增加的互连线电阻R和寄生电容C使互连线的时间常数RC大幅度的提高（见图4）。互连中的电阻（R）和电容（C）所产生的寄生效应（Parasitic effects）越来越明显。

在深亚微米（0.25μm及其以下）工艺下，互连延迟已经超过门延迟成为制约各项性能的主要瓶颈[4]。由于互连寄生效应，电路的性能将受到严重的影响，如功耗增加、信号失真、连线间以及层间的串扰噪音（crosstalk noise）等。因而寻找并采用低阻率金属以代替金属铝便成为集成工艺发展的必然方向，此举通过减小互连线串联电阻，可达到有效减少互连线RC延迟的目的。

Cu是目前采用最广泛的互连材料，它有Al所不能比拟的优良性质。在抗电迁移率、熔点、热功率等方面，Cu比其他金属有更好的综合特性。更重要的是Cu的电阻率仅为Al的60%（见表1），这样能有效地降低时延。

然而，Cu互连线的引入也带了许多新的问题。

首先，其带来了许多新的可靠性问题，原因有：（1）新技术的被迫引用。Cu互连工艺的发展道路并不平坦，光刻和污染的问题使得Cu互连的应用进展缓慢[5]。为了防止和解决Cu的污染和难以刻蚀的问题，Cu互连关键工艺中需要引入阻挡层、化学机械抛光（CMP）平坦化、专门的通孔技术与通孔材料，以及残余杂质的清洁等工艺。（2）Al（Cu）有稳定的界面，而铜却没有稳定的界面[6]。对Al（Cu）合金而言，颗粒边界的激活能为0.80～0.96 eV，与界面或内部相比是最小的，故Al（Cu）中，颗粒边界扩散占主导地位。同理，Cu中界面扩散占主导地位。（3）加工后不同的连线结构。Al连线工艺是平面工艺；而Cu互连工艺则是全新的3D微结构。

此外，Cu互连工艺还引人了新的失效机理，就是电化学失效机理，它可能导致Cu金属连线间的短路[7]。对于Cu互连工艺多层互连，信号的失真、连线间的信号串扰等也是尚待解决的问题。

对于Cu互连系统而言，Cu的可靠性只是一个重要方面，它还包括Low-k介质层、Cu与介质层的集成等可靠性问题。

不过，双大马士革工艺（Dual Dama scene）和CMP技术的出现使得Cu互连工艺得到了突破性的发展。

近年来，Yos Shacham-Diamand等人提出了银（Ag）互连技术[8]。在相互传输延迟的性能方面，采用Ag比Cu互连导电材料有7%的改进。以Ag为导线的器件可承受比Cu为导线器件更密集的电路排列，还可进一步减少所需金属层数目，以进一步减少生产成本。然而，Ag互连无论是在电迁移、应力迁移方面，还是在与其他材料的粘附性、集成兼容性等，都远远不及Cu互连[9]。因此Ag互连技术目前不具备大规模代替Cu互连技术的条件。

4 结语

Low-K介质与Cu互连技术的出现推动了对集成电路产业的发展。本文对Low-K介质与Cu连线的原理与应用现状进行了分析，得出今后IC产业中绝缘介质材料与互连引线材料的发展趋势：（1）具有介电常数低，热稳定性好，耐酸碱，易于图形化和腐蚀，机械强度大，可靠性高，击穿场强高，热导率高等特性的Low-K介质将会得到更加广泛的应用。（2）基于大马士革结构的互连技术及相关技术的改进与发展，使得Cu互连技术取代传统Al互连技术成为目前主导的互连技术。Ag互连技术由于技术尚未成熟暂时不能大规模取代Cu互连技术。

参考文献

[1] 赵智彪，许志，利定东.低介电常数材料在超大规模集成电路工艺中的应用[A].半导体技术，2004，29（2）：4-5.

[2] JIN Y K，MOO S H，et al. Origin of low dielectric constant of carbon-incorporated silicon oxide film deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition，J.Appl. Phys.，2001，90（5）：2469-2473.

[3] HAN S M.and Aydil E S.Reasons for Lower dielectric constant of fluorinated SiO2 films， J.Appl.Phys.，1998，83（4）：2172-2178.

[4] Song Dengyuan，Zong Xiaoping，Sun Rongxia，et a1.Copper Connections for IC and Studies on Related Problems[J].Semiconductor Technology，2001，26（2）：29―32.

[5] 王阳元，康晋锋，超深亚微米集成电路中的互连问题――低k介质与cu的互连集成技术[J].半导体学报，2002，23（11）：1 123―1 124.

[6] Marathe A P.Reliability Issues in Interconnects[EB/OL].Technology Reliability Development，Technology Development Group Advanced MicroDevices，Inc，1999-10-13.

[7] Harsanyi G.Copper May Destroy Chip―level Reliability[J].IEEE Electron Device Letters，1999，20（1）：5-8.

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关键词:集成电路,铜互连,电镀,阻挡层

1.双嵌入式铜互连工艺

随着芯片集成度的不断提高,铜已经取代铝成为超大规模集成电路制造中的主流互连技术。作为铝的替代物,铜导线可以降低互连阻抗,降低功耗和成本,提高芯片的集成度、器件密度和时钟频率。

由于对铜的刻蚀非常困难,因此铜互连采用双嵌入式工艺,又称双大马士革工艺(DualDamascene),如图1所示,1)首先沉积一层薄的氮化硅(Si3N4)作为扩散阻挡层和刻蚀终止层,2)接着在上面沉积一定厚度的氧化硅(SiO2),3)然后光刻出微通孔(Via),4)对通孔进行部分刻蚀,5)之后再光刻出沟槽(Trench),6)继续刻蚀出完整的通孔和沟槽,7)接着是溅射(PVD)扩散阻挡层(TaN/Ta)和铜种籽层(SeedLayer)。Ta的作用是增强与Cu的黏附性,种籽层是作为电镀时的导电层,8)之后就是铜互连线的电镀工艺,9)最后是退火和化学机械抛光(CMP),对铜镀层进行平坦化处理和清洗。

图1铜互连双嵌入式工艺示意图

电镀是完成铜互连线的主要工艺。集成电路铜电镀工艺通常采用硫酸盐体系的电镀液,镀液由硫酸铜、硫酸和水组成,呈淡蓝色。当电源加在铜(阳极)和硅片(阴极)之间时,溶液中产生电流并形成电场。阳极的铜发生反应转化成铜离子和电子,同时阴极也发生反应,阴极附近的铜离子与电子结合形成镀在硅片表面的铜,铜离子在外加电场的作用下,由阳极向阴极定向移动并补充阴极附近的浓度损耗,如图2所示。电镀的主要目的是在硅片上沉积一层致密、无孔洞、无缝隙和其它缺陷、分布均匀的铜。

图2集成电路电镀铜工艺示意图

2.电镀铜工艺中有机添加剂的作用

由于铜电镀要求在厚度均匀的整个硅片镀层以及电流密度不均匀的微小局部区域(超填充区)能够同时传输差异很大的电流密度,再加上集成电路特征尺寸不断缩小,和沟槽深宽比增大,沟槽的填充效果和镀层质量很大程度上取决于电镀液的化学性能,有机添加剂是改善电镀液性能非常关键的因素,填充性能与添加剂的成份和浓度密切相关,关于添加剂的研究一直是电镀铜工艺的重点之一[1,2]。目前集成电路铜电镀的添加剂供应商有Enthone、Rohm&Haas等公司,其中Enthone公司的ViaForm系列添加剂目前应用较广泛。ViaForm系列包括三种有机添加剂:加速剂(Accelerator)、抑制剂(Suppressor)和平坦剂(Leverler)。当晶片被浸入电镀槽中时,添加剂立刻吸附在铜种籽层表面,如图3所示。沟槽内首先进行的是均匀性填充,填充反应动力学受抑制剂控制。接着,当加速剂达到临界浓度时,电镀开始从均匀性填充转变成由底部向上的填充。加速剂吸附在铜表面,降低电镀反应的电化学反应势,促进快速沉积反应。当沟槽填充过程完成后,表面吸附的平坦剂开始发挥作用,抑制铜的继续沉积,以减小表面的粗糙度。

加速剂通常是含有硫或及其官能团的有机物,例如聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS),或3-巯基丙烷磺酸(MPSA)。加速剂分子量较小,一般吸附在铜表面和沟槽底部,降低电镀反应的电化学电位和阴极极化,从而使该部位沉积速率加快,实现沟槽的超填充。

抑制剂包括聚乙二醇(PEG)、聚丙烯二醇和聚乙二醇的共聚物,一般是长链聚合物。抑制剂的平均相对分子质量一般大于1000,有效性与相对分子质量有关,扩散系数低,溶解度较小,抑制剂的含量通常远大于加速剂和平坦剂。抑制剂一般大量吸附在沟槽的开口处,抑制这部分的铜沉积,防止出现空洞。在和氯离子的共同作用下,抑制剂通过扩散-淀积在阴极表面上形成一层连续抑制电流的单层膜,通过阻碍铜离子扩散来抑制铜的继续沉积。氯离子的存在,可以增强铜表面抑制剂的吸附作用,这样抑制剂在界面处的浓度就不依赖于它们的质量传输速率和向表面扩散的速率。氯离子在电镀液中的含量虽然只有几十ppm,但对铜的超填充过程非常重要。如果氯浓度过低,会使抑制剂的作用减弱;若氯浓度过高,则会与加速剂在吸附上过度竞争。

平坦剂中一般含有氮原子,通常是含氮的高分子聚合物,粘度较大,因此会依赖质量运输,这样在深而窄的孔内与加速剂、抑制剂的吸附竞争中没有优势,但在平坦和突出的表面,质量传输更有效。沟槽填充完成后,加速剂并不停止工作,继续促进铜的沉积,但吸附了平坦剂的地方电流会受到明显抑制,可以抑制铜过度的沉积。平坦剂通过在较密的细线条上方抑制铜的过度沉积从而获得较好的平坦化效果,保证了较小尺寸的图形不会被提前填满,有效地降低了镀层表面起伏。

在铜电镀过程中,对填充过程产生影响的主要是加速剂、抑制剂和氯离子,填充过程完成后对镀层表面粗糙度产生影响的主要是平坦剂。铜电镀是有机添加剂共同作用的结果,它们之间彼此竞争又相互关联。为实现无空洞和无缺陷电镀,除了改进添加剂的单个性能外,还需要确定几种添加剂同时存在时各添加剂浓度的恰当值,使三者之间互相平衡,才能达到良好的综合性能,得到低电阻率、结构致密和表面粗糙度小的铜镀层。

尽管使用有机添加剂可实现深亚微米尺寸的铜电镀,但往往会有微量的添加剂被包埋在铜镀层中。对于镀层来说,这些杂质可能会提高电阻系数,并且使铜在退火时不太容易形成大金属颗粒。

图3电镀铜表面添加剂作用示意图

A=AcceleratorS=Suppressor

L=LevelerCl=ChlorideIon

电镀过程中添加剂不断地被消耗,为了保证镀层的品质,需要随时监控添加剂的浓度。目前主要使用闭环的循环伏安剥离法(CylicVoltammetricStripping,CVS)来监测电镀液的有机添加剂含量。CVS测量仪器的主要供应商是美国ECI公司。CVS尽管硬件成本低,但它很难反映出几种添加剂组分浓度同时改变的准确情况,高效液相色谱(HighPerformanceLiquidChromatography,HPLC)分析技术有望能替代CVS。

3.脉冲电镀和化学镀

在铜互连中的应用

在目前的集成电路制造中,芯片的布线和互连几乎全部是采用直流电镀的方法获得铜镀层。但直流电镀只有电流/电压一个可变参数,而脉冲电镀则有电流/电压、脉宽、脉间三个主要可变参数,而且还可以改变脉冲信号的波形。相比之下,脉冲电镀对电镀过程有更强的控制能力。最近几年,关于脉冲电镀在集成电路铜互连线中的应用研究越来越受到重视[3,4]。

脉冲电镀铜所依据的电化学原理是利用脉冲张驰增加阴极的活化极化,降低阴极的浓差极化,从而改善镀层的物理化学性能。在直流电镀中,由于金属离子趋近阴极不断被沉积,因而不可避免地造成浓差极化。而脉冲电镀在电流导通时,接近阴极的金属离子被充分地沉积;当电流关断时,阴极周围的放电离子又重新恢复到初始浓度。这样阴极表面扩散层内的金属离子浓度就得到了及时补充,扩散层周期间隙式形成,从而减薄了扩散层的实际厚度。而且关断时间的存在不仅对阴极附近浓度恢复有好处,还会产生一些对沉积层有利的重结晶、吸脱附等现象。脉冲电镀的主要优点有:降低浓差极化,提高了阴极电流密度和电镀效率,减少氢脆和镀层孔隙;提高镀层纯度,改善镀层物理性能,获得致密的低电阻率金属沉积层。

除了电镀以外,还有一种无需外加电源的沉积方式,这就是化学镀。化学镀不同于电镀,它是利用氧化还原反应使金属离子被还原沉积在基板表面,其主要特点是不需要种籽层,能够在非导体表面沉积,具有设备简单、成本较低等优点。化学镀目前在集成电路铜互连技术中的应用主要有:沉积CoWP等扩散阻挡层和沉积铜种籽层。最近几年关于化学镀铜用于集成电路铜互连线以及沟槽填充的研究亦成为一大热点,有研究报道通过化学镀同样可以得到性能优良的铜镀层[5,6]。但是化学镀铜通常采用甲醛做为还原剂,存在环境污染的问题。

4.铜互连工艺发展趋势

使用原子层沉积(ALD,AtomicLayerDeposition)技术沉积阻挡层和铜的无种籽层电镀是目前铜互连技术的研究热点[7]。

在当前的铜互连工艺中,扩散阻挡层和铜种籽层都是通过PVD工艺制作。但是当芯片的特征尺寸变为45nm或者更小时,扩散阻挡层和铜种籽层的等比例缩小将面临严重困难。首先,种子层必须足够薄,这样才可以避免在高纵宽比结构上沉积铜时出现顶部外悬结构,防止产生空洞;但是它又不能太薄。其次,扩散层如果减薄到一定厚度,将失去对铜扩散的有效阻挡能力。还有,相对于铜导线,阻挡层横截面积占整个导线横截面积的比例变得越来越大。但实际上只有铜才是真正的导体。例如,在65nm工艺时,铜导线的宽度和高度分别为90nm和150nm,两侧则分别为10nm。这意味着横截面为13,500nm2的导线中实际上只有8,400nm2用于导电,效率仅为62.2%[7]。

目前最有可能解决以上问题的方法是ALD和无种籽电镀。使用ALD技术能够在高深宽比结构薄膜沉积时具有100%台阶覆盖率,对沉积薄膜成份和厚度具有出色的控制能力,能获得纯度很高质量很好的薄膜。而且,有研究表明:与PVD阻挡层相比,ALD阻挡层可以降低导线电阻[7]。因此ALD技术很有望会取代PVD技术用于沉积阻挡层。不过ALD目前的缺点是硬件成本高,沉积速度慢,生产效率低。

此外,过渡金属-钌可以实现铜的无种籽电镀,在钌上电镀铜和普通的铜电镀工艺兼容。钌的电阻率(~7μΩ-cm),熔点(~2300℃),即使900℃下也不与铜发生互熔。钌是贵金属,不容易被氧化,但即使被氧化了,生成的氧化钌也是导体。由于钌对铜有一定的阻挡作用,在一定程度上起到阻挡层的作用,因此钌不仅有可能取代扩散阻挡层常用的Ta/TaN两步工艺,而且还可能同时取代电镀种籽层,至少也可以达到减薄阻挡层厚度的目的。况且,使用ALD技术沉积的钌薄膜具有更高的质量和更低的电阻率。但无种籽层电镀同时也为铜电镀工艺带来新的挑战,钌和铜在结构上的差异,使得钌上电镀铜与铜电镀并不等同,在界面生长,沉积模式上还有许多待研究的问题。

5.结语

铜互连是目前超大规模集成电路中的主流互连技术,而电镀铜是铜互连中的关键工艺之一。有机添加剂是铜电镀工艺中的关键因素,各种有机添加剂相互协同作用但又彼此竞争,恰当的添加剂浓度能保证良好的电镀性能。在45nm或更小特征尺寸技术代下,为得到低电阻率、无孔洞和缺陷的致密铜镀层,ALD和无种籽电镀被认为是目前最有可能的解决办法。此外,研究开发性能更高的有机添加剂也是途径之一,而使用新的电镀方式(比如脉冲电镀)也可能提高铜镀层的质量。

参考文献

[1]TantavichetN,PritzkerM.Effectofplatingmode,thioureaandchlorideonthemorphologyofcopperdepositsproducedinacidicsulphatesolutions[J].ElectrochimicaActa,2005,50:1849-1861

[2]MohanS,RajV.Theeffectofadditivesonthepulsedelectrodepositionofcopper[J].TransactionsoftheInstituteofMetalFinishing,2005,83(4):194-198

[3]Y.Lee,Y.-S.Jo,Y.Roh.Formationofnanometer-scalegapsbetweenmetallicelectrodesusingpulse/DCplatingandphotolithography[J].MaterialsScienceandEngineeringC23(2003):833-839

[4]SongTao,DYLi.Tribological,mechanicalandelectrochemicalpropertiesofnanocrystallinecopperdepositsproducedbypulseelectrodeposition[J].Nanotechnology17(2006)65–78

[5]王增林,刘志鹃,姜洪艳等.化学镀技术在超大规模集成电路互连线制造过程的应用[J].电化学,Vol.12No.2May2006:125-133

篇5

大唐金融社保卡芯片

获优秀银行卡设备奖

在前不久召开的“2011中国国际金融（银行）技术暨设备展览会（以下简称金融展）”上，大唐电信向业界集中展示了金融IC卡芯片解决方案、现场及远程支付解决方案、社保卡芯片（含金融功能）解决方案、手机支付解决方案等整体解决方案。在此次金融展上，大唐电信推出的金融社保卡芯片荣获2011年金融展“优秀银行卡设备奖”。

金融社保卡芯片是大唐电信自主研发设计的一款国产芯片，符合《社会保障（个人）卡规范》、《中国金融集成电路（IC）卡应用规范》（PBOC2.0规范）。该产品能够很好地实现电子凭证、信息存储、信息查询、电子钱包、借贷记、电子现金小额支付等功能。芯片设计兼顾速度、安全、面积、功耗等因素，是一款高速率、高安全性、低功耗的智能卡芯片。目前，大唐电信金融社保卡芯片产品已经在福建、北京等地商用。

据了解，大唐电信“十二五”期间确立了向整体解决方案转型的发展战略，全面实施“大终端+大服务”的产业布局。以大唐微电子的产业平台及原专用集成电路事业部、国际业务部为基础组建了大唐电信金融与安全事业部，事业部将以安全芯片为核心，立足通信政企等行业领域，面向金融社保等行业领域，提供智能卡综合性解决方案。（来自大唐电信）

华虹NEC的Super Junction

工艺开发项目取得显著成果

上海华虹NEC电子有限公司（以下简称“华虹NEC”）近日宣布，凭借在MOSFET方面雄厚的技术实力和生产工艺，成功开发了新一代创新型MOSFET代工方案――600-700VSuperJunction（超级结结构）MOSFET（SJNFET）工艺，并开始进入量产阶段。此SJNFET工艺平台的成功推出，标志着华虹NEC在功率分立器件领域取得了突破性进展，将为客户提供更丰富的工艺平台与代工服务。（来自华虹NEC）

灿芯半导体与浙江大学建立

“工程硕士”培养合作

为培养应用型、复合型的高层次集成电路企业工程技术人才，推动集成电路产业发展，灿芯半导体（上海）有限公司（以下简称“灿芯半导体”）与浙江大学签署了委托浙江大学信息与电子工程学系为灿芯半导体开展集成电路工程硕士培养的协议，并于10月15日在浙江大学举行了开学典礼。

探索集成电路人才培育模式，完善集成电路企业的人力资源积累和激励机制,既孵化企业，也孵化人才，使优秀人才引得进、留得住、用得好，是灿芯半导体企业文化的主要内容之一，而建设呈梯次展开的人才培育平台是灿芯半导体企业文化的重要组成部分。为地方企业培养集成电路人才、提高在职集成电路人员的技术水平和技术素养也是浙江大学人才培养的重要任务。

该合作的建立，不仅为灿芯半导体的在职工程师提供了一个极好的深造机会，同时也体现了灿芯半导体对人才的重视和在公司人才培养上的深谋远虑！（来自灿芯半导体）

宏力半导体与力旺电子合作开发

多元解决方案与先进工艺

晶圆制造服务公司宏力半导体与嵌入式非挥发性存储器（embedded non-volatile memory, eNVM）领导厂商力旺电子共同宣布，双方通过共享资源设计平台，进一步扩大合作范围，开发多元嵌入式非挥发性存储器解决方案。力旺电子独特开发的单次可编程OTP （NeoBit），与多次可编程MTP （NeoFlash/NeoEE） 等eNVM技术，将全面导入宏力半导体的工艺平台，宏力半导体并将投入OTP与MTP知识产权（Intellectual Patent, IP）的设计服务，以提供客户全方位的嵌入式非挥发性存储器解决方案，将可藉由低成本、高效能的优势，服务微控制器（MCU）与消费性电子客户，共同开发全球市场。 （来自力旺公司）

“大唐-安捷伦TD-LTE-Advanced

联合研究实验室”成立

大唐电信集团与安捷伦科技有限公司日前联合宣布：双方在北京成立“大唐-安捷伦TD-LTE- Advanced联合研究实验室”，携手为中国新一代移动通信技术的自主创新发展贡献力量。TD-LTE-Advanced是现今TD-LTE （4G） 标准的后续演进系统。此次成立的联合研究实验室将致力于开发相关的新技术和测试标准，推动TD-LTE-Advanced在中国以及国际市场的快速发展和商业部署。

作为3G时代TD-SCDMA国际标准的提出者，以及4G时代TD-LTE- Advanced技术的主导者，大唐电信集团彰显出其在国际标准化工作中的领军者地位。“大唐-安捷伦TD-LTE-Advanced联合研究实验室”的建立，将有利于双方在TD-SCDMA、TD-LTE、TD-LTE-Advanced解决方案的研发过程中发挥各自优势，支持大唐电信集团在技术、系统设备和芯片组等产业链环节的研发，同时为安捷伦针对中国自主通信标准开发测试技术和仪器仪表提供发展机会。（来自安捷伦科技）

睿励TFX3000 300mm

全自动精密薄膜线宽测量系统

睿励科学仪器（上海）有限公司宣布推出自主研发的适用于65nm和45 nm技术节点的300mm硅片全自动精密薄膜和线宽测量系统（TFX3000）。针对65nm及45nm生产线的要求，本产品的测量系统采用了先进的非接触式光学技术，并进行了全面的优化，能准确地确定集成电路生产中有关工艺参数的微小变化。配上亚微米级高速定位系统和先进的计算机图形识别技术，极大地提高了测量的速度。该产品可以和睿励自主开发的OCD软件配套使用，能准确地测量关键尺寸及形貌。专为CD测量配套的光学测量系统能将光学散射法的优势最充分地发挥出来。该产品最适用于刻蚀（Etch）、化学气相沉积（CVD）、光刻（Photolithography）和化学机械抛光（CMP）等工艺段。（来自睿励科学仪器）

联想IdeaPad TabletK1触摸屏采用

爱特梅尔maXTouch mXT1386控制器

爱特梅尔公司（Atmel? Corporation）宣布联想已选择maXTouch?mXT1386控制器助力联想IdeaPad TabletK1平板电脑。新型联想IdeaPad TabletK1平板电脑运行Android 3.1版本操作系统，搭载双核1GHz NVIDIA Tegra 2处理器和1GB内存，并配置带有黑色边框的10.1英寸1280x800分辨率显示屏。爱特梅尔maXTouch mXT1386这款突破性全新触摸屏控制器具有出色的电池寿命和更快的响应速度，因而获联想选择使用。（来自爱特梅尔）

埃派克森推出滑鼠8-PIN芯片

埃派克森微电子（上海）有限公司（Apexone Microelectronics）日前宣布推出业界唯一的8-PIN最小封装、支持DPI调节的3D4K单芯片光电鼠标芯片A2638，以及“翼”系列2.4 G 无线鼠标方案的第二代产品ASM667高性能模组。

此次新推出的A2638光电鼠标系统级芯片（SoC）是埃派克森全新“致・简”系列的首款产品，该系列SoC依据“突破极致、大道至简”设计原则和应用思路，从业内最先进的8管脚鼠标SoC外形封装出发，利用埃派克森完全自主的专利技术，将更多的系统特性和外部元器件集成其中，突破了多项技术极限从而带来整体设计的高度简化和高性价比。作为“致・简”系列的首款产品，A2638不仅将8管脚光电鼠标传感器的整体封装体积压缩至业内最小，而且是业内唯一支持4Key按键DPI可调的光电鼠标单芯片。

A2638可应用于各种光电鼠标、台式电脑、笔记本电脑和导航设备等等终端系统。（来自埃派克森）

灵芯集成WiFi芯片

获得WiFi联盟产品认证

苏州中科半导体集成技术研发中心有限公司（又名灵芯集成，以下简称灵心集成）宣布其研发的Wi-Fi芯片（包括射频芯片S103和基带芯片S901）以及模组SWM9001已获得Wi-Fi联盟的产品认证，成为中国第一家获得Wi-FiLogo的IC设计公司。这标志着中国本土IC设计公司在Wi-Fi芯片技术领域的一次重大突破，并使Wi-Fi芯片采购商找到更高性价比产品解决方案成为可能。

Wi-Fi技术在移动宽带领域应用十分广泛，市场需求量巨大，除智能手机、平板电脑等成熟市场外，还有智能家庭、云手机、云电视以及物联网等新兴市场。Wi-Fi芯片主要需要实现高线性度、高灵敏度、低功耗以及高抗噪与防反串四大特性，软件开发工作同样复杂，所以研发难度大。

灵芯集成的Wi-Fi芯片产品及模组拥有完全自主知识产权，并符合802.11abgn等主流标准，同时以硬件实现方式支持中国WAPI加密标准。经过数年的技术攻关，灵芯集成将Wi-Fi芯片成功推向市场并实现量产，同时取得相关国际认证，走过的路异常艰辛。目前，灵芯可提供套片、模组及IP授权等多种合作模式。此外，灵芯集成还可提供GPS基带和射频芯片、CMMBDVB-SIIABS调谐器射频芯片、2.4GHz射频收发芯片以及ETC解决方案等。（来自CSIA）

士兰微收到1199万国家专项经费

杭州士兰微电子股份有限公司（简称士兰微）于近日收到“高速低功耗600v以上多芯片高压模块”项目的第一笔项目经费1199万元。

据悉，士兰微申报的“高速低功耗600v以上多芯片高压模块”项目，是国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”专项项目之一，由士兰微及其控股子公司杭州士兰集成电路有限公司共同承担。该项目获得的中央财政核定预算资金总额为3421.00万元。（来自CSIA）

国际要闻

IR 扩充SupIRBuck在线设计工具

国际整流器公司 （International Rectifier，简称IR） 日前宣布已为 SupIRBuck 集成式负载点 （POL） 稳压器系列扩充在线设计工具，其中包括使用可提升轻载效率的滞后恒定导通时间 （COT） 控制的全新器件。

IR已在网站上提供这款方便易用的互动网络工具，使设计人员可为超过15个SupIRBuck 集成式稳压器进行快速选型、电热模拟和优化设计。扩充的产品线包含高压 （27 V） 器件、最高15A 的额定电流，以及采用5mm×6mm 和4mm×5mm 封装的稳压器。强化的模拟功能包括使用铝制电解电容器补偿恒定导通时间控制器以实现较低成本应用，以及使用全陶制电容器实现较高频率应用。

SupIRBuck 在线工具根据设计人员所提供的输入和输出参数，为特定应用选择合适的器件。用户只要输入基本要求，该工具便允许用户获取电路图、建立附带相关物料清单 （BOM） 的参考设计、观察波形，并方便快速地完成复杂的热阻和应用分析，从而大幅加快开发进程。

IR 的 SupIRBuck 稳压器把 IR的高性能同步降压控制 IC 和基准 HEXFET?沟道技术 MOSFET 集成到一个紧凑的功率 QFN 封装中，比分立式解决方案所要求的硅占位面积更小，并提供比单片式IC高出8%至10%的全负载效率。（来自IR）

意法半导体率先采用硅通孔技术，

实现尺寸更小且更智能的MEMS芯片

意法半导体公司（STMicroelectronics，简称ST）日前宣布率先将硅通孔技术（TSV）引入MEMS芯片量产。在意法半导体的多种MEMS产品（如智能传感器、多轴惯性模块）内，硅通孔技术以垂直短线方式取代传统的芯片互连线方法，在尺寸更小的产品内实现更高的集成度和性能。

硅通孔技术利用短垂直结构连接同一个封装内堆叠放置的多颗芯片，相较于传统的打线绑定或倒装芯片堆叠技术，硅通孔技术具有更高的空间使用效率和互连线密度。意法半导体已取得硅通孔技术专利权，并将其用于大规模量产制造产品，此项技术有助于缩减MEMS芯片尺寸，同时可提高产品的稳定性和性能。（来自ST）

富士通半导体扩充FM3系列

32位微控制器产品阵营

富士通半导体（上海）有限公司最近宣布推出基于ARM? CortexTM-M3处理器内核的32位RISC微控制器的FM3系列的新产品。该系列于去年11月首次面世，本次推出的是第3波产品。此次，富士通半导体共推出64款新产品，不久即可提供样片。

新产品分为高性能产品组和超低漏电产品组两个类别，高性能产品组共有54款产品，包括MB9B610/510/410/310/210/110系列、MB9BF618- TPMC以及其他产品；超低漏电产品组共有10款产品，包括MB9A130系列、MB9AF132LPMC以及其他产品。（来自富士通半导体）

安森美半导体推出

最小有源时钟产生器IC

安森美半导体（ON Semiconductor）推出新系列的有源时钟产生器集成电路（IC），管理时钟源的电磁干扰（EMI）及射频干扰（RFI），为所有依赖于时钟的信号提供降低全系统级的EMI。

新的P3MS650100H及P3MS650103H 低压互补金属氧化物半导体（LVCMOS）降低峰值EMI时钟产生器非常适合用于空间受限的应用，如便携电池供电设备，包括手机及平板电脑。这些便携设备的EMI/RFI可能是一项重要挑战，而符合相关规范是先决条件。这些通用新器件采用小型4引脚WDFN封装，尺寸仅为1 mm x 1.2 mm x 0.8 mm。这些扩频型时钟产生器提供业界最小的独立式有源方案，以在时钟源和源自时钟源的下行时钟及数据信号处降低EMI/RFI。（来自安森美半导体）

恩智浦推出业界首款集成了LCD段

码驱动器的Cortex-M0微控制器

恩智浦半导体（NXP Semiconductors N.V.）日前推出LPC11D00 和LPC12D00系列微控制器，这是业界首款集成了LCD段码驱动器的ARM? CortexTM-M0 微控制器，可在单一芯片中实现高对比度和亮度。LPC11D00和LPC12D00内置了恩智浦PCF8576D LCD驱动器，适用于内含多达4个底板和40段码的静态或多路复用液晶显示器，并能与多段LCD驱动器轻松实现级联，容纳最多2560段码，适合更大的显示器应用。恩智浦LPC11D00和LPC12D00系列可将总体系统成本降低15%，同时提供LCD无缝集成，适合工业自动化、白色家电、照明设备、家用电器和便携式医疗器械等多种应用。（来自恩智浦）

奥地利微电子推出

业界最高亮度的闪光LED驱动芯片

奥地利微电子公司日前宣布推出应用于手机、照相机和其他手持设备的AS364X系列LED闪光驱动芯片。产品具有高集成度及4MHz的DC-DC升压转换器，能保证最高的精度，从而确保最佳的照片和视频图像质量。新的产品系列支持320mA至最高2A的输出电流，为入门级手机、高端智能手机、平板电脑、数码相机和录像机提供最佳解决方案。

除了具有业界最小尺寸的特性，新的产品系列提供高度精确的I2C可编程输出电流和时间控制，拥有诸多安全特性，另外还结合智能内置功能与独有的处理技术，使闪光灯即使在非常低的电量下依然保持工作，改善移动环境中图像的画面质量。（来自奥地利微电子）

微捷码FineSim SPICE帮助

Diodes Incorporated加速完成两款

高度集成化同步开关稳压器的投片

微捷码（Magma?）设计自动化有限公司日前宣布，全球领先的分立、逻辑和模拟半导体市场高品质专用标准产品（ASSP）制造商和供应商Diodes Incorporated公司采用FineSimTM SPICE多CPU电路仿真技术完成了两款高度集成化同步开关稳压器的投片。AP6502和AP6503作为340 kHz开关频率外补偿式同步DC/DC降压转换器，是专为数字电视、液晶监控器和机顶盒等有超高效电压变换需求的消费类电子系统而设计。通过利用FineSim SPICE多CPU仿真技术，Diodes Incorporated明显缩短了仿真时间，在不影响精度的前提下实现了3至4倍的仿真范围扩展。（来自Magma）

德州仪器进一步壮大面向负载点

设计的 PMBusTM 电源解决方案阵营

日前，德州仪器 （TI） 宣布面向非隔离式负载点设计推出 2两款具有 PMBus 数字接口与自适应电压缩放功能的 20 V 降压稳压器。加上 NS系统电源保护及管理产品，TI 为设计工程师提供完整的单、双及多轨多相位 PMBus 解决方案，帮助电信与服务器设计人员对其电源系统健康状况进行智能监控、保护和管理。（来自德州仪器）

Altera业界第一款

SoC FPGA软件开发虚拟目标平台

Altera公司宣布可以提供FPGA业界的第一个虚拟目标平台，支持面向Altera最新的SoC FPGA器件进行器件专用嵌入式软件的开发。在Synopsys有限公司成熟的虚拟原型开发解决方案基础上，SoC FPGA虚拟目标是基于PC在Altera SoC FPGA开发电路板上的功能仿真。虚拟目标与SoC FPGA电路板二进制和寄存器兼容，保证了开发人员以最小的工作量将在虚拟目标上开发的软件移植到实际电路板上。支持Linux和VxWorks，并在主要ARM辅助系统开发工具的帮助下，嵌入式软件工程师利用虚拟目标，使用熟悉的工具来开发应用软件，最大限度的重新使用已有代码，利用前所未有的目标控制和目标可视化功能，进一步提高效能，这对于复杂多核处理器系统开发非常重要。（来自Altera）

瑞萨电子宣布开发新型近场无线技术

瑞萨电子株式会社（以下简称“瑞萨电子”）于近日宣布开发新型超低功耗近场距离（低于1米的范围内）无线技术，通过此技术实现极小终端设备（传感器节点）即可将各种传感器信息发送给采样通用无线通信标准（如蓝牙和无线LAN）的移动器件。

瑞萨电子认为，这项新技术会成为未来几年“物联网”产业发展的基础，以及实现更高效的、有助于构建生态友好的绿色“智能城市”的“器件控制”的基础。瑞萨计划加速推进其研发工作。

瑞萨电子于近日在日本京都召开的“2011年VLSI电路研讨会”上公布开发成果。（来自CSIA）

德州仪器推出更强大的

多核 DSP-TMS320C66x

日前，德州仪器 （TI）宣布推出面向开发人员的业界最高性能的高灵活型可扩展多核解决方案，其建立在TMS320C66x 数字信号处理器（DSP）产品系列基础之上，是工业自动化市场处理密集型应用的理想选择。设计智能摄像机、视觉控制器以及光学检测系统等产品的客户将充分受益于TI C66x 多核DSP 所提供的超高性能、整合型定点与浮点高性能以及单位内核更多外设与存储器数量。此外，TI 还提供强大的多核软件、工具与支持，可简化开发，帮助客户进一步发挥C66x 多核DSP 的全面性能优势。（来自德州仪器）

意法半导体（ST）向歌华有线

提供集成机顶盒芯片

意法半导体日前宣布北京歌华有线电视网络公司的机顶盒已经大规模采用意法半导体集成高清有线调制解调器（Cable Modem）芯片-STi7141，该产品集成三网融合和Cable Modem功能，以及双调谐器个人录像机（PVR）和视频点播（VoD）性能，从而实现低成本且高性能的交互应用服务。

STi7141支持MPEG4/H.264/VC1最新高清广播标准，集成DOCSIS/EuroDOCSIS Cable Modem，使用户可以实现永久在线连接，并支持基于IP 协议的交互电视服务和网络电话。STi7141具有以太网接口同时支持DOCSIS3.0的信道绑定功能，可支持宽带下载、HDMI以及USB。

基于STi7141集成Cable Modem的交互机顶盒通过严格测试，其性能、稳定性、低功耗和集成三网融合功能较歌华上一代机顶盒都取得了很大的进步，并且能够满足歌华有线当前以及可预期的全部要求。（来自意法半导体）

X-FAB认证Cadence物理

验证系统用于所有工艺节点

Cadence 设计系统公司近日宣布，晶圆厂X-FAB已认证Cadence物理验证系统用于其大多数工艺技术。晶圆厂的认证意味着X-FAB已在其所有工艺节点中审核认可了Cadence 物理实现系统的硅精确性，混合信号客户可利用其与Cadence Virtuoso和Encounter流程的紧密结合获得新功能与效率优势。

Cadence物理验证系统提供了在晶体管、单元、模块和全芯片/SoC层面的设计中与最终签收设计规则检查（DRC）与版图对原理图（LVS）验证。它综合了业界标准的端到端数字与定制/模拟流程，有助于达成更高效的硅实现技术。

通过将设计规则紧密结合到Cadence实现技术，设计团队可以在编辑时根据签收DRC验证进行检验，在其流程中更早地发现并修正错误，同时通过独立签收解决方案，帮助其在漫长的周期中节省时间，实现更快流片。Cadence与X-FAB继续紧密合作，为其混合信号客户提供经检验的签收验证方案。（来自Cadence）

泰克公司推出用于MIPI?

Alliance M-PHYSM测试解决方案

泰克公司近日宣布，推出用于新出台M-PHY v1.0规范的MIPI Alliance M-PHY测试解决方案。在去年九月推出的业内首个M-PHY测试解决方案的基础上，泰克公司现在又向移动设备硬件工程师提供了一种用于M-PHY发射机和接收机调试、验证和一致性测试的简单、集成的解决方案。

与那些需要一系列复杂仪器来涵盖全面M-PHY测试要求的同类M-PHY测试解决方案相比，泰克解决方案要简单得多，只需要一台泰克DPO/DSA/MSO70000系列示波器和一台AWG7000系列任意波形发生器。在与Synopsys公司密切合作开发下，泰克“2-box”解决方案提供了在示波器上集成的误差检测（用于接收机容限测试）和可再用性（只需进行一次设置，就能进行M-PHY，或速度较低的D-PHYSM规范的测试）。（来自泰克公司）

eSilicon 推出28 纳米下

1.5GHz处理器集群

eSilicon 公司与 MIPS 科技公司共同宣布，已采用 GLOBALFOUNDRIES 的先进低功率 28 纳米 SLP 制程技术进行高性能、三路微处理器集群的流片，预计明年初正式出货。MIPS 科技提供以其先进 MIPS32? 1074KfTM 同步处理系统 （CPS） 为基础的 RTL，eSilicon 完成综合与版图，共同优化此集群设计，可达到最差状况 1GHz 的性能水平，典型性能预计为约1.5GHz。

为确保在低功耗的条件下达到 1GHz 目标，eSilicon 的定制内存团队为 L1 高速缓存设计了自定义的内存模块，用来取代关键路径中的标准内存。1074K CPS 结合了两项高性能技术─ 同步多处理系统、以及乱序超标量的 MIPS32 74K?处理器作为基本 CPU。74K 采用多发射、15 级乱序超标量架构，现已量产并有多家客户将其用在数字电视、机顶盒和各种家庭网络应用，也被广泛地用在联网数字家庭产品中。

即日起客户可从 eSilicon 取得 1GHz 设计的授权 ─ 能以标准或定制化形式供货。此集群处理器已投片为测试芯片，能以硬宏内核形式供应。它包括嵌入式可测试性设计 （DFT） 与可制造性设计 （DFM） 特性，因此能直接放入芯片中，无需修改就能使用。作为完整 SoC 开发的一部分，它能进一步定制化与优化，以满足应用的特定需求。（来自MIPS公司）

科胜讯推出音频播放 IC 产品线

科胜讯系统公司推出音频播放芯片 KX1400，可通过片上数字音频处理器和 D 类驱动器直接在外接扬声器中播放 8KHz 的音频数据。作为科胜讯音频播放产品系列的第一款产品，KX1400 已被混合信号集成电路和系统开发商 Keterex 公司所收购。

科胜讯的音频播放产品系列非常适用于要求音频播放预录数据的大多数应用。无论是售货机、玩具还是人行横道信号和互动自动服务查询机，科胜讯简单易用的音频播放器件都是将音频功能集成到各类器件和家用电器的绝佳途径，极大地改善了用户体验。（来自科胜讯系统公司）

英特尔与IBM等公司合作，向纽约州

投资44亿美元用于450mm晶圆

英特尔、IBM、GLOBALFOUNDRIES、台积电（TSMC）以及三星电子五家公司面向新一代计算机芯片的研发等，将在未来五年内向美国纽约州共同投资44亿美元。

这项投资由两大项目构成。第一，由IBM及其合作伙伴领导的计算机芯片用新一代以及下下代半导体技术的开发项目。第二，英特尔、IBM、GLOBALFOUNDRIES、台积电以及三星领导的450mm晶圆联合项目。五家公司将统一步调，加速从现有的300mm晶圆向新一代450mm晶圆过渡。与300mm晶圆相比，预计利用450mm晶圆后芯片裁切量将增至两倍以上，制造成本也会降低。（来自CSIA）

飞兆半导体下一代单芯片功率模块

系列满足2013 ErP Lot 6待机

功率法规要求

根据2013欧盟委员会能源相关产品（ErP） 环保设计指令Lot 6的节能要求，电子设备在待机模式下的最大功耗不得超过0.5W，这项要求对于PC、游戏控制台和液晶电视的辅助电源设计仍是一个重大的挑战。

有鉴于此，飞兆半导体公司（Fairchild Semiconductor）推出FSB系列AC电压调节器。FSB系列是下一代绿色模式飞兆功率开关（FPSTM），可以帮助设计人员解决实现低于0.5W待机模式功耗的难题。FSB系列器件通过集成飞兆半导体的mWSaverTM技术，能够大幅降低待机功耗和无负载功耗，从而满足全球各地的待机模式功耗指导规范。

飞兆半导体的mWSaver技术提供了同级最佳的最低无负载和轻负载功耗特性，以期满足全球各地现有的和建议中的标准和法规，并实现具有更小占位面积，更高可靠性和更低系统成本的设计。（来自飞兆半导体公司）

爱特梅尔maXTouch E 系列

助力三星电子Galaxy Note和

Galaxy Tab 7.7触摸屏

爱特梅尔公司（Atmel? Corporation）宣布三星电子已经选择maXTouch? E 系列器件为其2011年数款旗舰智能手机和平板电脑产品的触摸屏。继爱持梅尔mXT1386助力超薄Galaxy Tab 10.1平板电脑获得成功之后，三星电子再数款使用爱特梅尔maXTouch E 系列的产品，包括：

三星在IFA 2011展会上Galaxy Note，这是结合了大型高像素屏幕和智能手机的便携性革新性产品。Galaxy Note具有5.3英寸1280x800 高清（HD） Super AMOLED显示器和同样引人注目的爱特梅尔mXT540E控制器，这款控制器具有高节点密度和32位处理功能，能够实现高分辨率触摸检测和先进的信号处理。举例来说，新型全屏幕手势可让消费者使用手或手掌的边缘与Galaxy Note互动。 （来自爱特梅尔公司）

飞思卡尔在未来i.MX产品中许可使用ARM Cortex-A7和Cortex-A15处理器

飞思卡尔半导体公司宣布将许可使用新型超高效ARM? CortexTM-A7 MPCoreTM处理器，与之前许可使用的Cortex-A15处理器配合使用。飞思卡尔将利用两个ARM核心的能效和性能开发其快速扩展的下一代i.MX应用处理器系列产品。

飞思卡尔计划在单核和多核i.MX器件中采用ARM Cortex-A7 和Cortex-A15处理器，提供了软件和引脚兼容性特性，面向嵌入式、汽车信息娱乐和智能移动设备应用。 针对性能需求较低的任务，高性能Cortex-A15处理器可以降低功率，而Cortex-A7处理器则用于处理负载较轻的处理任务。通过采用这种ARM称之为“Big.LITTLE处理”的方式，片上系统（SoC）可利用同一个器件中的两种不同但兼容的处理引擎，允许电源管理软件无缝地为任务选择合适的处理器。这种方式能帮助降低总体系统功耗，并可以延长移动设备的电池使用寿命。（来自飞思卡尔公司）

安捷伦LTE终端一致性

测试解决方案通过TPAC标准

安捷伦科技公司近日宣布其 E6621A PXT 无线通信测试仪及其 N6070A 系列 LTE 信令一致性测试解决方案通过了TPAC标准（测试平台认同标准）。

安捷伦 N6070A 系列的用户可以下载定期的软件更新，这些更新中包括由欧洲电信标准协会（ETSI）为GCF（全球认证论坛）和 PTCRB 认证项目开发的最新协议测试方案。

在LTE 终端设备研发设计和验证过程中，用户可以使用安捷伦 E6621A PXT 无线通信测试仪以及安捷伦 N6070A 系列LTE信令一致性测试解决方案，确保进行可靠的协议认证测试。终端设备和芯片组制造商可以通过 N6070A 系列执行开发测试、回归测试、认证测试以及运营商验收测试。N6070A 的用户现在能够进行经过验证的认证测试方案，这些测试方案覆盖了与频段级别Band 13 有关的 80% 的测试用例。（来自中国电子网）

Spansion公司推出

全新软件增强闪存系统性能

近日，Spansion公司宣布针对并行及串行NOR闪存推出全新闪存文件系统软件――Spansion? FFSTM。Spansion FFS是一款功能齐全的软件套件，其高性能水平及可靠性配合嵌入式软件应用可自动管理读写、擦除闪存等复杂操作。Spansion FFS是业界首款针对串行NOR闪存开发的闪存文件系统软件。

Spansion FFS提供最优化的系统性能，利用设备最大化性能提供快速读写能力。在不影响性能或增加成本的前提下，如何花更少的时间创造更复杂的设计是如今的嵌入式设计人员持续面临的挑战。利用Spansion FFS，软件工程师可完全获取Spansion NOR闪存的价值并调整产品以提升用户体验，确保高可靠性。（来自 Spansion公司）

市场新闻

SEMI硅晶圆出货量预测报告

近日，SEMI（国际半导体设备与材料协会）完成了半导体产业年度硅片出货量的预测报告。该报告预测了2011- 2013年期间晶圆的需求前景。结果表明，2011年抛光和外延硅的出货量预计为91.31亿平方英寸， 2012年预计为95.29亿平方英寸，而2013年预计为99.95亿平方英寸（请参阅下表）。晶圆总出货量预期在去年高位运行的基础上会有所增加，并在未来两年会保持平稳的增长态势。

SEMI总裁兼首席执行官Stanley T. Myers表示：“由于2011年上半年惊人的出货势头，2011年的总出货量预期将保持在历史最高水平。虽然现在正处在短期缓冲阶段，但预期未来两年仍将保持积极的增长势头。”（来自SEMI）

美国4G LTE业务迅速发展

将成全球老大

Pyramid Research最新的一份报告显示，美国将成为全球拥有4G LTE用户最多的国家。目前全球共有26家运营商提供4G LTE服务，而其中用户最多的三家Verizon Wireless，MetroPCS和AT&T就占据了47%的市场份额。

Pyramid分析师Emily Smith预计，美国运营商服务的LTE用户为700万人，而全球使用LTE服务的用户为1490万人。在2011年，美国用户购买了540万台LTE设备，是占据2011年全球LTE设备出货量的71%。

LTE在美国的发展与Verizon的大力推广密不可分。同时用户需求的增长也是一个重要因素。

Smith在报告中提到了日本的NTT Docomo，这两家公司都是在2010年12月推出LTE服务。但在Smith看来，Verizon的4G网络建设效率更高：“虽然到年底 Verizon网络有望覆盖到全美60%人口，但其过去一年中的基建等固定资产投入仅占到营业收入的14.7%，而到2012年3月，NTT Docomo的4G网络将覆盖全日本20%人口，但基建等固定资产投入已经占到营业收入的15.8%。” （来自Pyramid Research）

ARM与TSMC完成首件20纳米

ARM Cortex-A15 多核处理器设计定案

英商ARM公司与TSMC10月18日共同宣布，已顺利完成首件采用20纳米工艺技术生产的ARM Cortex-A15 处理器设计定案（Tape Out）。该定案是由TSMC在开放创新平台上建构完成的20纳米设计生态环境，双方花费六个月的时间完成从寄存器传输级（RTL）到产品设计定案的整个设计过程。

随着设计定案的完成，ARM公司将提供优化的架构，在TSMC特定的20纳米工艺技术上提升产品的效能、功率与面积（performance, power and area），进而强化Cortex-A15处理器优化套件（Processor Optimization Pack）的规格。相较于前几代工艺技术，TSMC的20纳米先进工艺技术可提升产品效能达两倍以上。（来自TSMC）

国家科技重大专项项目2011ZX02702项目启动仪式暨2011年阶段性

工作汇报会于上海举行

近日，国家科技重大专项《极大规模集成电路制造装备及成套工艺》（简称“02专项”）的《65-45nm芯片铜互连超高纯电镀液及添加剂研发和产业化》（编号2011ZX02702）项目启动仪式暨2011年阶段性工作汇报会于上海举行。中科院微电子研究所所长叶甜春研究员和中科院上海微系统研究所所长王曦院士率02专项专家组成员出席会议并作重要讲话。上海市科委高新处郭延生处长、松江区科委杨怀志主任、上海市集成电路行业协会蒋守雷常务副会长等领导也出席了会议。项目责任单位上海新阳半导体材料股份有限公司（以下简称上海新阳）董事长王福祥、项目协作单位中芯国际营运效率优化处助理总监陆伟以及复旦大学、上海交通大学、上海集成电路研发中心等课题单位的领导一同出席会议。

项目负责人、上海新阳总工程师孙江燕汇报了2011年度项目进展情况、取得的研发成果以及项目安排实施计划。与会专家领导对项目的技术水平给予了较高的评价，对项目工作的进展给予了较高的认可，对上海新阳的发展战略及取得的成绩表示高度赞赏，对项目今后的工作开展提出了指导性意见。会后，叶甜春所长还兴致勃勃地参观了上海新阳。

上海新阳董事长王福祥代表项目责任单位对出席活动的专家与领导表示热烈欢迎与衷心感谢。他表示将一如既往地坚持既定发展战略，借助国家科技重大专项的支持，借助公司上市的契机，加大研发投入，加大创新步伐，和各协作、课题单位紧密合作，如期完成02专项任务，如期完成上市募投项目，不辜负国家、政府及各级领导、专家的信任与期望，不辜负广大用户和投资者的重托，为国家社会经济发展作出更大的贡献。（来自CSIA）

北美半导体设备制造商

2011年9月订单出货比为0.75

国际半导体设备材料协会（SEMI）日前公布，2011年9月北美半导体设备制造商接获订单9.848亿美元，订单出货比（Book-to-Bill ratio）初估为0.75, 为连续第12个月低于1； 0.75意味着当月每出货100美元的产品仅能接获价值75美元的新订单。这是北美半导体设备制造商BB值连续第5个月呈现下跌。

SEMI这份初估数据显示，9月北美半导体设备制造商接获全球订单的3个月移动平均金额为9.848亿美元，较8月上修值（11.6亿美元）减15.3%，并且较2010年同期的16.5亿美元短少40.4%。

9月北美半导体设备制造商3个月移动平均出货金额初估为13.1亿美元，创2010年6月以来新低；较8月上修值（14.6亿美元）短少9.8%，并且较2010年同期的16.1亿美元短少18.4%。

“订单和出货金额均在持续下降，差不多已于2009年底持平”,SEMI总裁兼首席执行官Stanley T. Myers指出，“虽然设备制造商在持续投资先进技术，但更大的投资力度需取决于全球经济前景的稳定”

SEMI订单出货比为北美半导体设备制造商接获全球订单的3个月平均接单与出货的比例。出货与订单数字以百万美元为单位。

本新闻稿中所包含的数据是由一家独立的金融服务公司David Powell, Inc.协助提供，未经审计，直接由项目参与方递交数据。SEMI和David Powell, Inc.对于数据的准确性，不承担任何责任。（来自SEMI）

2011年中国MEMS消费增长速度下降

据IHS iSuppli公司的中国研究报告，中国政府抑制经济增长和控制通胀的行动，将导致中国2011年MEMS购买活动放缓。

中国2010年MEMS消费增长33%，预计2011年增长速度将下降到10%。尽管放缓，但该市场仍保持健康的扩张速度，预计2011年中国MEMS销售额将达到16亿美元，高于2010年的15亿美元。到2015年，中国MEMS销售额将达到26亿美元，2010-2015年复合年度增长率为12.1%，如下图所示。

由于全球宏观经济形势恶化，中国政府最近对信贷采取谨慎立场，今年中国MEMS市场不会重现2010年那样的强劲增长。接下来的几年，将有三个趋势影响中国MEMS销售额增长：

第一，MEMS产品将通过提供令人渴望的特点和创新功能让消费者获得新的体验，比如在家用电器和手机中提供微型投影仪。

第二，随着更多的供应商加入这个市场，以及MEMS技术及生产工艺的改善，生产成本将快速下降，就像加速计在最近两年的表现那样。这将推动市场的增长。

最后，对智能手机和平板电脑等热门产品的需求增长，将促进MEMS市场的扩张。

未来几年，中国市场上增长最快的MEMS领域将是手机与消费市场的麦克风、加速计和陀螺仪。IHS公司预计，2015年该市场的MEMS销售额将达到13亿美元，2011-2015年复合年度增长率为21%。

增长第二快的领域将是汽车与工业MEMS市场，预计2011-2015年复合年度增长率分别为14%和12%。（来自IHS iSuppli）

Gartner：全球半导体销售额急速放慢

Gartner近日报告称，2011年全球半导体销售额已经放慢，总营收约为2990亿美元，比2010年下降了0.1%。这项新的报告比Gartner今年第二季度作出的预测有所变化，此前Gartner预测全球半导体销售额今年会上涨5.1%。

Gartner对PC生产量的增长预期也在下调，上个季度，Gartner预计PC产量增长率为9.5%，目前Gartner将其下调为3.4%，Gartner同时也下调了手机生产量增长预测，第二季度预期增长率为12.9%，最新预测的增长率为11.5%。

由于PC需求和价格的下滑，使DRAM受到严重影响，预测2011年将下滑26.6%。NAND flash闪存和数据处理ASIC是今年增长最块的，约为20%，这主要受益于智能手机和平板电脑的强劲需求。

Lewis说：“由于对日益恶化的宏观经济预期，我们已经下调了2012年半导体的增长预测，从8.6%降至4.6%。由于美国经济的二次衰退可能性上升，销售预期也进一步恶化，Gartner正在密切监控IT和消费者方面的销售趋势，看有无显著的衰退迹象。（来自SICA）

联电与ARM携手并进28纳米制程世代