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[成果] 1800130014 北京
TN402 应用技术 公共软件服务 公布年份:2018
成果简介:该项目属于集成电路设计技术领域。 1.研究目的: 集成电路工艺已经进入28nm及以下工艺节点,集成电路产品已经不能仅仅依靠产品的市场定位和市场推广来获得成功,必须要有先进纳米集成电路设计产业化关键技术的保障和支撑;同样,在具有行业特色的先导工艺上开发芯片产品,同样也需要相应的集成电路设计产业化关键技术的保障和支撑。 2.主要技术创新点: 先进纳米集成电路设计产业化关键技术涵盖了可制造性设计技术,PDK,IP及验证技术,也是该项目的主要技术创新的方向和关键。 可制造性设计技术成为IC工艺能否实现批量生产和盈利的关键因素,可系统提升纳米芯片的良率和性能。该项目完成了商用级65-45-40纳米铜互连DFM工具,首次成功研发了HkmG CMP仿真工具和配套的用于设计缺陷分析与优化的可制造性设计解决方案。提出了多工艺模块联合建模技术,在芯片级CMP机理建模和仿真实现上取得突破。提出并实现新型存储单元结构及层次化单元索引方法,提升了超大规模版图解析与展平的效率,解决了高效率加速版图解析的技术问题;在版图海量数据特征参数提取过程中,提出一种动态任务分配算法,提升了特征参数提取算法效率,解决了大版图数据处理速度瓶颈问题。 针对纳米工艺器件物理效应(eDFM)、多种EDA工具平台数据兼容性问题,提出基于物理知识库的先导工艺芯片设计版图图形、版图结构的设计方法。开发了对版图依赖效应LDE参数、工艺漂移和器件偏差参数支持的图形结构,建立PDK库,并被应用验证;针对国产自主研发的先导工艺,开发了10多套PDK/iPDK/ePDK(1000多个参数化单元),并进入实际应用;开发了不同工艺的高密度/低功耗/可制造性友好的标准单元库。同时,提出精简单元库的标准单元库设计技术,能够很好支持纳米尺度光刻友好分析和分辨率增强处理,大大减少处理数据量,提高了处理效率。 研发了一系列通用IP电路供用户参考和使用,解决了用行业特色先导工艺实现集成电路产品时对高性能共性IP库的需求,加速了先导工艺线上集成电路产品的产业化进程,产生了显著的经济效益。设计协同的先进工艺加工风险控制技术,为客户数据建立最后一道防火墙,有效提高了一次性流片成功的几率,避免了客户经济和时间上的损失。 3.成果产生的价值: 上述成果已在产业界许多核心产品的产业化中应用,实现直接经济效益上亿元,创造间接经济效益几十亿元。申请发明专利31项,已获得授权专利21项。
[成果] 1900010652 北京
TP336 应用技术 电子计算机制造 公布年份:2018
成果简介:总线是电子系统基础的基础,是标准化、模块化的核心技术,深刻影响系统演进变革方式。常规总线或灵活性严重受限,如CAN等线缆总线制约动态部署:或速率不足,如WirelessHART无线总线速率仅250Kbps,多年来没有大的技术突破,日益制约诸多领域发展。例如:机电领域,线缆总线故障是痛点问题,1994年总线连接错误导致WH2303航班空难:医疗健康领域,佩戴线缆限制活动,日常生理数据无法监测,心血管疾病防治缺失重要依据;国防领域,导弹等机动平台加速度向100g发展,而高端接插件极限30g线缆总线连接已近极限。美国DARPA已将替代有线的高带宽无线能力作为核心研究课题。 该项目在863、重大专项等课题支持下,针对宽带总线无线化面临的现场快速交互(毫秒延时等效数百公里)、运动部件高精度管控难题,围绕低延时、大带宽及动态测控开展研究,形成单载波超宽带无线总线技术体系。获授权发明专利29项、版图5项和软著2项,开拓软定义总线新方向主要技术发明点如下: 1、发明低延时信号设计与处理方法:针对复杂无线多径环境下常规处理延时大的难题,提出改造无线信道创新思路,发明扩维信号抗多径方法、循环编码层次化序列快速同步方法等。设计超宽带基带芯片,数据吞吐率达500Mbps,延时低至4.7μs,相比WiFi延时降低三个数量级,实现超低延时技术突破。 2、发明高频段大带宽的电路实现结构:为克服总线带宽瓶颈,针对寄生参数和分布效应严重影响高频段射频性能的难题,发明高低频协同补偿电路、低杂散快跳频率合成器架构,基于CMOS工艺设计实现超宽带射频芯片,通信有效带宽从100MHz (常规通信射频芯片)拓展至500MHz,带内平坦度优于ldB,跳频时间从常规微秒级降至3ns,支持灵活使用6-9GHz频段,达到国际最好水平。 3、发明支持动态测控的通信定位一体化协议:为实现运动部件基于软定义总线的灵活连接,提出融合位置测量与通信控制的动态时隙多址方案,利用信标快速同步和晶振短时平稳性,构建局域时间基准。相比WiFi等室内定位方式,局域测控精度从米级提升至厘米级,跻身国际领先行列。 研制核心芯片与模块,通过中国泰尔实验室、工信部CESI等第三方测试,形成国标GB/T 32396-2015,为系统组织架构和使用模式变革奠定基础。应用于海格通信,“超宽带无线总线实现在综合特种终端的首次应用”;研制健康监测设备,应用于海军总医院干休所等单位,为预警心血管疾病提供急需的日常监测,“填补了医用体域网无线总线空白”,人民日报、新华社为此作了专题报道;应用于亿航无人机替代人工视频遥控实现自动巡检,大大提高巡检效率”:此外,应用于中石化建筑安全系统、国家电网通信机架设备等。直接效益超千万元,经济效益过亿元,为工业4.0、智慧医疗、特种装备等领域发展提供基础支撑。 国家科技重大专项验收专家组称:“提出了基于自主知识产权的单载波超宽带技术体制”。该项目实现总线领域技术突破,引领软定义、虚拟化等新兴系统发展,获2017年中国通信学会科学技术奖(技术发明类)一等奖。
[成果] 1800130012 北京
TN405.94 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:集成电路是信息时代的命脉产业,严重影响国家战略和产业安全,封装是集成电路制造产业链中的重要一环。先进封装在产品超薄化、低成本和多功能应用中逐步显示出巨大潜力,也面临着战略性瓶颈问题。随着全球产品技术升级,国内与国际一流企业仍有较大差距,急需具备自主知识产权的先进封装成套技术突破国外企业的专利壁垒和技术垄断。 “以硅通孔为核心的三维系统集成技术”项目,由中国科学院微电子研究所联合华进半导体封装先导技术有限公司、华天科技(昆山)电子有限公司承担,以硅通孔(TSV)技术为突破口,国内率先实现了12吋TSV转接板的制造。在此基础之上重点开发了via-last TSV、晶圆级封装等先进工艺,构建了较为完整的三维系统集成封装技术体系。 技术创新点包括: 1)成功研制了基于TSV转接板的三维集成成套技术。突破了深孔TSV清洗、湿法TSV背面工艺、窄节距微凸点制造等关键技术难点。提高了加工效率,降低了工艺成本,其中清洗速度提高25%,实现侧向钻蚀小于0.5μm,最小15μm/8μm微凸块制备。最终形成的8吋/12吋TSV硅转接板制造成套技术中核心设备国产化率超过60%。 2)结合产业实际需求开发了基于via-last TSV的三维集成成套技术。突破了介质层干法刻蚀关键工艺,克服了激光开孔电性较差、电路失效、可靠性风险高等缺点。研发了高深宽比直孔via-last TSV制造的成套核心工艺,提高封装密度,减小互连寄生。通过倒装结合裸芯片塑封实现了薄型低翘曲SiP集成封装,深槽刻蚀角度控制在60-70°。 3)开发了深孔TSV测试设备并投产应用:开发了TSV深孔测试机台,用于TSV孔底介质层厚度、表面膜厚等。设备膜厚测量准确性Typical<1%,静态重复性Typical<0.03%,该设备已在国内10家企业应用。 该项目围绕核心技术获发明授权专利133项,实用新型专利授权17项,其中获美国发明专利授权2项。发表论文80余篇,得到了国内外学术同行的广泛关注和认同。 为解决国内“产学研”各环节脱节问题,探索高新技术产业转化新模式,即科研院所开发核心技术,孵化公司进行深度二次开发,与一线生产企业合作实现技术量产化。上述成果为国内外知名企业、研究单位进行了数百项技术服务,并获得了大规模应用。基于TSV转接板封装的屏下指纹产品已在ViVo X21全面屏手机首先量产应用;基于via-last TSV封装的指纹模组已在华为MateP10等产品应用。近三年以来,该项目共产生直接经济效益4.78亿元,实现利润近5千万,间接经济效益超过1亿元。
[成果] 1800290180 北京
TN405 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:集成电路(IC)先进制造工艺和高端制造装备国产化是IC持续发展的基础,是支撑国家信息产业发展和保障国家安全的关键技术。IC制造工艺发展以核心半导体器件尺寸微缩为主要内容,实现IC密度和性能的不断提高及成本的持续下降,以推动IC和信息产业的蓬勃发展。我国拥有居全球规模前茅的IC市场,但却面临市场占有率低、核心器件前沿工艺技术相对落后、自主创新不足、知识产权积累欠缺和国产装备应用率低的局面,严重制约了我国IC制造及装备技术的深入发展。 针对核心器件微缩过程中的一系列关键性的短沟道效应和性能挑战,开展了自主创新研发,通过在器件栅材料结构、集成技术和新型三维器件工艺上的发明创新以及国产装备上的配套先进工艺研发,历经6年攻关,将我国IC前沿工艺研发推进了4代,突破了国外先进半导体公司在高k金属栅、22纳米集成技术和14纳米FinFET关键技术上的限制,研发了创新的工艺和技术。 (1)针对集成电路器件纳米尺度微缩导致的栅控减弱及漏电增加,提出了基于多元金属氧化物改善超薄高k栅介质稳定性、降低漏电的方法;发明了Ti金属吸氧减薄EOT厚度的技术;研究出单金属栅单高k CMOS集成技术,发明了离子注入金属栅调节阈值方法,实现了CMOS器件阈值的有效调控和性能提高;研究出全后栅CMOS集成工艺,在中芯国际、上海盛美等生产和装备企业进行了应用; (2)针对微缩器件性能退化的挑战,研究出20项关键模块和150项关键工艺,建立了22纳米CMOS器件成套集成技术,发明了源漏凹槽临近应变、源漏分凝掺杂低阻接触、金属栅CMOS应变等创新技术提高器件性能,在中芯国际12吋生产线上进行了验证及应用,电流提高30%,漏电降低2个量级,并研发出单一非晶硅硬掩膜陡直大高宽比纳米多晶硅栅刻蚀技术,应用到国产刻蚀机配套工艺上; (3)针对纳米尺度微缩导致平面器件短沟道效应恶化的挑战,设计了三维硅Fin器件结构,并将高k金属栅等工艺模块技术三维化,建立了具有较高自主知识产权的集成技术;提出了亚Fin介质隔离、后栅沟道掺杂、ALDTiAlC栅等技术,降低了新结构器件漏电,结合193纳米DUV开发了纳米级亚光刻尺寸自对准双图形(SADP)制造技术及光刻优化工艺,在中芯国际14纳米FinFET工艺研发中进行了技术成果转化,同时应用到武汉新芯12吋生产线,提高了逻辑和存储产品制造水平。
[成果] 1800290162 广东
TH74 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2018
成果简介:半导体制造是“中国制造2025”战略发展的重点,高端半导体检测设备几乎被国外企业所垄断,制约着我国半导体制造的均衡发展。我国在现阶段开展表面膜结构三维光学测试仪的自主研发,可依托我国半导体制造先进工艺和新器件的研发进行特色化发展,对于在半导体高端检测设备领域摆脱被动局面、以点带动面实现跨越式发展具有重要的意义。 主要研究内容: 开展白光相移干涉和波长扫描干涉测试技术、宽带反射光谱选择性接收测量技术、微区反射光谱测量技术等关键仪器技术的研发,重点突破基于光学干涉与反射光谱结合的多模式协同测试技术,开发出满足目标技术指标的仪器样机,以提升仪器稳定性和可靠性为重点,进行仪器工程化技术研发和产品化。 关键技术问题一:复杂膜结构上/下表面干涉信号识别与重叠干涉信号分离技术。 关键技术问题二:基于光谱选择调控的高深宽比结构表面薄膜厚度测试技术。 关键技术问题三:高空间分辨率的宽光谱微区膜层特性测量技术。 关键技术问题四:基于光学干涉与反射光谱的表面三维膜结构多模式协同测试技术。 关键技术问题五:仪器多模块间协同控制技术。
[成果] 1900010689 湖北
[S666, S609.3] 基础研究 水果、坚果、饮料和香料作物的种植 公布年份:2018
成果简介:我国是世界最大的鲜食柑橘生产国和消费国,2015年全国柑橘种植面积3606万亩,产量3547万吨。采后绿色保鲜和精准分选是我国柑橘产业近年来亟待解决的问题。项目组2004年以来,针对我国主栽柑橘采后保鲜、腐烂控制、精准分级和低成本贮藏等重要需求进行了长期的技术研发,形成了“绿色保鲜与分选技术及装备创新和应用”的科研成果,该成果包括以下四个创新点。 1、柑橘保鲜机理有新进展:(1)从分子水平阐明了果实水分转运和散失速率是决定不同类型柑橘贮藏性能差异的生物学基础;(2)首次从遗传学水平阐明了柑橘深红的外观色泽性状由β-柠乌素合成关键基因启动子的SNP位点决定;(3)发现转色期果皮叶绿素降解代谢紊乱是柑橘果实油斑病发生的重要原因。上述研究结果为柑橘保鲜技术研发与创新提供了重要的理论依据。 2、柑播保鲜技术有新突破:(1)以保持水分为目标,开发出适合我国宽皮柑橘主栽品种的专用果蜡产品,在采后处理环节应用可使果实货架期延长15~20天;(2)研发了通过采前果园控水促进果面蜡质形成,从而延长果实保鲜期的新技术;(3)首次筛选出比通用保鲜剂2,4-D更安全高效的替代物-氧氟吡氧乙酸;(4)发明了通过采用天然植物材料处理促进早熟脐橙果面转红的生物促色技术;(5)发明了通过采前加速果面叶绿素降解实现油斑病有效防控的技术,使早红脐橙油斑病发生率由严重时的85%下降到28%。 3、柑橘分选装备实现国产化,贮藏设施进一步优化:(1)自主研制了基于果实重量、果形等指标的电子分选装备,并将柑橘预分选、热处理和杀菌剂浓度实时检测与控制等技术有机地植入分选装备,研制了绿色高效的柑橘分选生产线,实现了高端分选线的国产化。(2)研发出低能耗智能化水冷贮藏库,在湖北宜昌和江西赣南等柑橘产区广泛应用;(3〉发明了通过在贮藏库采用生物炭吸附等方法去除冷藏柑橘果实异味和霉味的技术,有效地延长了保鲜时间。 4、生物学和工学融合,集成了绿色保鲜技术:(1)改进了原有的分选线工作流程,通过“先清洗、后保鲜:先分级,后贮藏”的程序,实现了杀菌剂用量和果实腐烂损耗率的“双减”目标;(2)形成了柑橘采后处理工厂园区建设和管理的标准化生产规范,实现园区、厂房、装备、物料和废弃物处理的合理布局,制定了《柑橘商品化处理技术规程》行业标准。 该成果已在12个柑橘主产省区广泛应用。通过项目实施,使柑橘采后杀菌剂用量减少40%,含杀菌剂的废水排放减少42%以上,果实腐烂损耗率下降10个百分点以上,柑橘保鲜期延长2~4个月,产品出口到30多个国家和地区。在《New Phytologist》、《Plant Physiology》等刊物发表学术论文50篇,他引484次;获批专利50项(其中发明专利19项),软件著作权1项,形成相关标准5件。统计的15家技术应用单位近3年新增销售额336.82亿元,新增利润80.25亿元:整个项目实施期间累计新增销售额825.08亿元,新增利润198.17亿元,带动29.6万农村人口脱贫,取得了显著的经济、社会和生态效益。
[成果] 1700470038 北京
TN402 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该成果属于集成电路技术领域。在集成电路工艺进入纳米节点后,可制造性和成品率成为芯片产品能否实现批量生产和盈利的关键因素,可制造性设计(DFM)作为加工与设计协同的核心技术,可系统提升纳米芯片的良率和性能,现已成为EDA技术的研究前沿和热点。化学机械研磨(CMP)作为核心工艺,在纳米尺度技术代逐渐成为影响芯片性能和良率的重要原因。准确的CMP形貌仿真由于其机理复杂、影响因素多、可预测性差成为学术界和业界的最具挑战的难题之一。在进入高介质金属栅(HKMG),3D FinFET技术代后,业界迫切需要CMP平坦化仿真的有效解决方案,突破该难题对于28nm HKMG的高端制造良品率提升、工艺研发及应用推广具有重要意义。 在国家科技重大专项支持下,中科院微电子所陈岚研究团队在已经成功研发商用65-40nm铜互连CMP工具及DFM解决方案基础上,对32/28纳米高k金属栅(HKMG)芯片表面平坦化工艺开展HKMG的CMP建模技术研究,首次成功研发了HKMG CMP仿真工具和配套工艺热点分析及优化解决方案。 主要解决的关键技术如下: 1、揭示了铝金属栅化学反应和接触研磨间相耦合的协同去除机理,提出了层间介质0/铝(ILD0/Al) CMP联合建模技术,建立了HKMG CMP多工艺、多物理协同仿真模型,为研究高k金属栅CMP工艺参数优化和芯片级CMP形貌仿真奠定了重要理论基础。 2、揭示了高K金属栅CMP工艺与版图图形布局的强相关性,提出了有效平坦化长度的核心建模影响因子,为建立精确模型提供了理论基础。自主设计了测试图形并流片,开发了业界首个32/28nm高k金属栅平坦性工艺的DFM仿真平台,实现芯片级CMP工具平台突破。 3、研发了超大规模版图处理、冗余金属智能填充和多核架构并行计算、虚拟内存等算法,使DFM仿真平台的计算效率提升了4-6倍,该平台可有效识别CMP工艺中存在的研磨缺陷,大幅降低了设计版图中的CMP热点,避免了传统填充方法存在的漏报问题。 该项目研发的DFM仿真工具通过了中芯国际32/28nm HKMG CMOS工艺验证,实测芯片TEM最大模拟偏差为6.6%,满足了工业界要求。基于该项目研发的DFM仿真平台,为多家知名企业的多品类数模混合集成电路IP及通信SoC芯片的研制提供了技术服务,实现经济效益1300多万元。 该项目研发的DFM仿真工具为业界首款,在高端芯片设计的EDA工具领域实现了自主创新和突破,积累了核心知识产权,项目已申请专利50项,授权19项,发表论文8篇。
[成果] 1800290199 北京
TB34 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:存储器是现代信息技术的核心部件之一,全球市场已超700亿美元,我国消费的存储器占全球一半,但核心产品依赖进口,为我国信息安全埋下隐患。因此,研发具有自主知识产权的新型存储技术对我国的信息产业发展和国家信息安全具有重要的战略意义。项目将抓住新原理存储技术的重大发展机遇,紧扣易失性存储技术向非易失性存储技术转变;存储器二维平面尺寸微缩向三维高密度集成转变;发展存储-计算融合的新原理信息器件这三大存储技术发展趋势,从新型高密度存储材料、器件结构、集成技术和多功能应用等层面开展前沿创新研究,在相变、阻变和铁电存储器的功能材料、器件结构、高密度集成和多场调控等关键技术取得原始创新和突破,为我国自主发展高性能存储技术奠定核心技术基础和知识产权保障。 主要研究内容: 项目拟开展的研究内容包括:系统研究相变、阻变和铁电存储材料与器件性能优化技术;研制用于高密度存储阵列的选通器件;开发与CMOS工艺兼容的阻变存储器加工技术及柔性化制备工艺;探索新型存储介质的电阻状态在多物理场作用下的演化过程;发展兼具信息存储、运算、编解码等多功能的新型原型器件。该项目的研究将从物理-材料-器件-集成-多功能验证等方面进行链条式展开,力争在材料筛选、器件设计、高密度集成和多功能应用等方面取得突破,技术路线如下:阐明新型超晶格相变材料的非熔融擦写机制、掺杂诱导低密度变化和非平衡动力学超快相变机理,阻变/电极材料的微观结构、界面和缺陷对器件的影响规律,铁电材料中缺陷与极化场的相互作用规律;发展低功耗、高速、高可靠新型相变、阻变和铁电关键材料和新型器件结构的设计原理,实现高性能的存储单元器件;研制高选通特性的选通材料与器件单元,抑制高密度交叉阵列中的电/热串扰;研究材料生长、刻蚀等关键工艺对器件性能的影响,开发与CMOS工艺兼容的存储单元加工技术及柔性化制备工艺;探索电场、光场、磁场和应力场对存储介质物性的调控规律,发展兼具信息存储、运算、编解码等多功能的新型原型信息器件。 预期可以产出新型高密度存储材料体系、高性能新型存储器件,高密度三维存储架构和集成技术以及新型存储技术的多功能应用等多一批自主核心知识产权和相关技术延伸。这些知识产权的取得,为我国在新型高密度存储材料与器件技术领域提供技术储备,我国存储器产业的腾飞起到重要的支撑和引领作用。除了在新型存储技术领域获得一批创新性研究成果以外,该项目还将培养一支具有国际领先水平的新型存储技术的科研队伍,加强与产业的交流合作和技术转化,确保可持续地产出核心自主知识产权和原型技术。
[成果] 1800120168 北京
TN304.2 应用技术 专用化学产品制造 公布年份:2017
成果简介:随着晶体管尺寸的持续缩小,不断增加的晶体管密度与工作频率造成集成电路散热量急剧增大,互连寄生效应成为影响芯片功耗与速度的关键因素,应变硅沟道日益逼近极限,在硅基平台上引入更高迁移率的非硅沟道材料来提升CMOS的性能已成为10纳米节点以下高性能逻辑技术的重要发展方向。该课题针对最具应用前景的InP基CMOS技术,围绕InP基半导体材料的生长动力学与迁移率控制和高K介质材料的集成生长与界面控制两个急需解决的核心科学问题进行探索性研究:通过研究化合物半导体材料组分、应力应变、界面散射、能带结构等对载流子输运规律的影响,提出具有高电子迁移率、高空穴迁移率特征的n型与p型MOS器件沟道材料的解决方案;通过研究InP基含铟化合物半导体与含锑的化合物半导体的载流子输运规律,并采用应变工程提高载流子的迁移率,在InP衬底上同时实现高迁移率n型与p型CMOS器件材料;通过研究化合物半导体表面态及钝化机理,探索热力学稳定的高k栅介质材料并解决其等效氧化层厚度表征问题,解决金属栅功函数的调制、沟道迁移率的下降、高k栅介质的可靠性等相关问题;通过研究低电阻源漏结构、电场分布、短沟道效应与电极寄生效应对频率性能的影响,提出限制器件频率特性的关键因数,建立有效的集成技术途径与解决方案;培养和建立一支学术水平高、创新能力强的科研队伍,获得一系列在国际上有影响的原创性成果,形成一套从材料生长到器件制备、具有完全自主知识产权的化合物CMOS器件的核心技术。
[成果] 1700470036 北京
TN305 应用技术 电子器件制造 公布年份:2017
成果简介:研究目的:伴随集成电路(IC)的不断发展,器件尺寸发展到亚10nm,电子行为的量子力学特点越来越突出。这对于IC制造技术而言,不仅是传统意义上CMOS晶体管特征尺寸的持续缩小,更为重要的是新材料、新器件结构和新工艺的引入。对高度的三维保形性以及纳米超薄薄膜的强烈需求,使得传统的热氧化、物理气相沉积(PVD)、PECVD等薄膜工艺已不再适用。该项目首次提出了适变电场调制的原子层吸附生长(E-ALD)方法,突破了传统薄膜材料的形核长大生长机理,并研制成功适变电场的原子层沉积系统(E-ALD),相关产品已提供高校院所及企业满足其科研生产需求,广泛应用于半导体器件制备、MEMS加工、二维材料生长等领域,实现了产品销售,取得了一定的经济效益和社会效益。 主要技术创新点如下: 创新点一:该项目首次提出了电场调制的原子层吸附生长原理,自行研制出电场调制原子层薄膜沉积设备(E-ALD),实现了半导体薄膜的精细可控制备和掺杂,优化了其机械和光电性质。ALD产品应用到北京大学、清华大学、中科院电工所、杭州士兰等科研院所和企业,可用于制备高性能集成电路、碳纳米管CMOS器件、MEMS气敏传感器等领域。 创新点二:发明了逐原子层掺杂调控新工艺,实现了对掺杂精度和结构在原子级尺度的精确控制;成功制备出了N掺杂的P型ZnO薄膜,空穴浓度大于10E16cm-3,迁移率达到5cm<'2>/Vs。 创新点三:研发了具有原位实时检测与实时分析技术的仪器设备,已在吉林大学进行了推广应用。 创新点四:开发了基于原子层沉积技术的新工艺,实现了多种金属氧化物以及金属的原子层沉积,解决了二维材料上金属氧化物的成核问题,广泛应用于先进集成电路技术节点以及各种新型的功能器件。 项目组研发系列产品,打破了国外在集成电路产业高端设备的垄断,通过大型微电子、MEMS制造企业产线验证,成为国内首个进入大批量制造产业化市场的原子层沉积系统。产品已实现销售2600万元,共享于首都科技条件平台,成立中国仪表功能材料学会原子层沉积专业委员会及产学研联盟,设立科民公益基金,共同推进专业技术领域的技术沟通与合作。
[成果] 1800120499 北京
TP333 应用技术 电子计算机制造 公布年份:2017
成果简介:面向三维集成的小尺寸阻变存储器微观机理研究。良好的微缩能力是衡量新型存储技术是否具有可持续发展生命力的重要指标,在高密度三维集成中显得尤为关键,因此,有必要开展阻变器件的纳米尺度效应研究,结合第一性原理计算和微观表征,研究极限纳米尺度下阻变材料中的载流子传输机制,研究存储单元尺寸缩小对存储特性的影响规律,提出适用于高密度三维集成的阻变材料、器件的优化设计方法。阻变存储器的电致转变行为通常伴随着导电细丝的生长和断裂。从微观的角度,导电细丝可以理解为镶嵌在阻变材料母体中的纳米结构,该类异质纳米结构包含着丰富的物理现象,如量子效应、磁电效应等。深入研究纳米尺度下阻变器件多场调控行为,有助于理解多重外场耦合对器件中电子、自旋、离子输运的影响,从而实现多功能化的阻变器件。
[成果] 1700670126 重庆
TN967.1 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:研究背景:自主定位导航微系统属高度复杂的工程系统,涉及电子、机械、信息感测与处理、设计制造工艺等专业领域,作为基础器件与核心模块广泛应用于飞行器姿态控制、目标定位导航和资源定向勘探等领域。该团队面对中国与欧美国家存在的明显差距,以构建完整工程技术体系和知识产权体系为目标,在国家科技重大专项、863计划、国家自然科学基金等国家级项目的支持下,攻克了系列关键技术,打破了国外技术封锁,主导制定了国家标准,取得了突破性创新成果,明显带动了行业科技进步。技术创新性:成果完整构建了自主传感器件-单元集成-算法策略-定位导航微系统四位一体的技术架构,形成了包括传感器件与机理、设计制造技术、信息处理技术和综合集成平台典型应用四大主体支撑的微系统化定位导航平台;提出了新型传感机理,攻克了惯性传感器件、微惯性单元设计方面的技术难题,设计了高效率的异质分层自主信息处理与融合方法,建立了分层高精度自主定位与导航新策略;开发了自主定位导航微系统,突破了多参数传感器集成工艺的技术瓶颈,解决了现有系统不抗磁干扰、体积大、成本高、不抗冲击振动等问题,形成了一整套完备的多源异构组合定位解决方案,实现了规模化典型应用。技术先进性:成果形成了核心传感器设计与制造技术和工艺体系,开发了ND系列和DMU系列等关系国家战略安全和国计民生的典型应用产品,构建了覆盖核心器件、智能终端、功能软件的完整产业链,填补了该领域的国内技术空白,大幅降低了同类产品价格。ND-20型惯导陀螺器件、微惯性测量单元和定位导航微系统与俄罗斯Fizoptika、日本SILICON、法国SBG、荷兰XSENS、美国Hughes等产品比较,具有零偏小、航向角精度高、灵敏度高、功耗低、尺寸小等优势,部分关键技术指标达到国际领先水平。知识产权:制定国家标准2部,获发明专利授权32项、实用新型专利7项、软件著作权登记21项,发表SCI/EI论文59篇,专著2部。应用推广及效益:成果适应空天、地面、海面、地下等各种复杂工作条件和环境,在飞行器姿态控制、人体/车载/远洋船舶定位导航、石油勘探中的定向测井、核电设备定位追踪等方面获得规模化应用,并有效提升了上下游产业链的整体创新能力。近三年实现销售收入超过12亿元RMB,预计未来带动上下游产业链年产值100亿RMB以上,新增1万个以上的就业岗位。
[成果] 1800120661 上海
TN04 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:在国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”的支持下,中国科学院上海微系统与信息技术研究所谢晓明研究员研究团队开展了“晶圆级石墨烯电子材料与器件研究”(课题编号:2011ZX02707)。围绕我国集成电路产业自主创新的重大需求和国家重大专项在前瞻性研究方面的部署,紧扣硅集成电路进一步延续摩尔定律面临的问题,充分发挥石墨烯优良的材料特性与硅集成电路技术相融合的特点,以电子器件应用为目标,形成新器件与电路设计和制造所需的设计、工艺、材料的综合解决方案,形成较为完整的知识产权体系,关键技术取得工程性突破并在专项先导工艺中心得到原理性验证。重点开展了石墨烯器件模型、材料制备、工艺与集成技术研究,取得了一批自主知识产权和前沿性研究成果,研制出1.5英寸石墨烯单晶、4英寸石墨烯晶圆、8英寸石墨烯薄膜、hBN单晶及石墨烯纳米线制备,获得截止频率大于150 GHz 的射频器件和石墨烯CMOS 原型器件。
[成果] 1800120405 北京
TM721.1 应用技术 输配电及控制设备制造 公布年份:2017
成果简介:以直流输电装备的技术需求为导向,以解决超大功率IGBT器件带来的电压电流应力大幅提升导致的可靠性问题为核心,开展协同优化设计、并联均流与多物理场分析、驱动保护与封装一体化以及测试与可靠性评估等关键技术的研究,研制出压接型定制化超大功率IGBT器件,并实现应用验证。采用芯片-器件-装置协同优化设计的技术路线,通过建立芯片-器件-装置联合仿真模型,根据不同柔性直流输电装置的需求,开展多层级协同优化设计,制订定制化IGBT器件技术规范;研制定制化IGBT和FRD芯片,研究大规模芯片并联封装技术和驱动保护与封装一体化技术,提出器件特性测试与可靠性评估技术以及应用验证试验方案;结合柔性直流输电装备不同应用需求,研制出满足柔性直流换流阀用低通态压降4500V/3000A压接型IGBT器件和直流断路器用高关断能力3300V/3000A压接型IGBT器件,实现在柔直装备上应用验证,为柔性直流输电工程提供技术支撑。突破压接型定制化超大功率IGBT器件研发的核心技术,掌握超大功率IGBT的芯片-器件-装置全技术链条理论体系、设计方法和关键工艺。预期目标及效益:将提出针对不同柔性直流输电装备的定制化IGBT器件参数规范2份和可靠性试验规范2份,起草企业标准1项,发表SCI或EI论文44篇,培养研究生15名;研制出满足我国柔性直流输电装备需求的4500V/3000A低通态压降和3300V/3000A高关断能力IGBT器件,器件技术水平达到国际先进水平;研制基于定制化IGBT的柔性直流换流阀阀段及直流断路器阀段样机2台。项目成功实施后,将攻克我国柔性直流装备用压接型超大功率IGBT研发与应用关键技术,解决柔性直流输电装备技术发展的关键难题,加速我国高压大功率IGBT器件和柔性直流输电装备产业的发展,从而突破我国可再生能源接入和大型城市供电的技术瓶颈,促进电力能源向绿色化、清洁化、智能化的快速转变,实现对生态环境的保护,并为构建全球能源互联网,树立全球能源观奠定深厚的基础。IGBT器件及其高端系统应用装备技术是国家“战略性新兴产业”的基础性关键技术。项目将有助于推进国产高端IGBT器件的产业化发展进程,实现我国高压大功率IGBT材料、设计、工艺技术的自主创新,进一步缩小我国高压大功率半导体器件与世界先进水平的差距,从而打破国外技术与市场的垄断。同时,增强我国高端电力装备的国际竞争力,实现从技术超越到技术引领的重大战略转型。
[成果] 1500210100 北京
TP333.5 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 电子计算机制造] 公布年份:2015
成果简介:该成果属于半导体存储技术领域。阻变存储器(RRAM)具有高密度、低功耗、高速等优异性能,是重要的下一代新型存储技术。主要发现点有:发现阻变功能层中缺陷的产生和再分布与阻变的关系规律,阐明了缺陷类型对阻变的影响;提出了功能层掺杂和引入杂质插层的新器件设计原理,解决了早期RRAM产率低、重复性差的国际难题;发现温度系数与阻变机制的内在联系,阐明了阻变层导电通道的形成和断裂是电阻转变的物理本质;发现RRAM参数离散起源于细丝生长的随机性,提出“电场工程”思想,实现了细丝的可控生长;揭示了自整流效应的物理本质,提出了抑制交叉阵列集成串扰的新策略,实现了1kbRRAM电路,提出了将CMOS和RRAM进行混合三维集成的架构。自2006年以来共发表SCI论文67篇,包括IEEEElectronDeviceLett.16篇、Appl.Phys.Lett.13篇,10篇代表性论文被SCI正面他引455次;研究成果被国际知名学者写入7本专著和32篇综述论文,引用者来自美、德等37个国家和地区的381个机构。
[成果] 1800120502 北京
TB343 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:声表面波(SAW)器件通过压电材料将电磁信号转换为表面声波信号,利用换能器进行编码和解码,实现高效滤波、传感等功能,因其通带选择性佳、带内畸变极小、抗电磁干扰、体积小、重量轻、性能优异、一致性好等成为移动通讯、广播电视、物联网、雷达、电子对抗、反恐、缉毒等不可或缺的核心器件。声表面波压电衬底材料与制备工艺。声表面波换能器材料。高世代声表面波滤波器设计与制备技术。声表面波传感器与微流体器件材料技术。高性能声表面波滤波器产业化集成与示范。
[成果] 1800120428 北京
TM41 应用技术 电机制造 公布年份:2017
成果简介:课题以掌握国产6英寸高压碳化硅材料和6.5kV/400A SiC MOSFET模块核心技术,研制全碳化硅电力电子变压器,实现其在柔性变电站中的示范应用为目标,打通基础原材料-核心电力电子器件-高端电力电子装备及示范应用的全产业链条,实现关键原材料及核心元器件的国产化和自主化,构建全创新链的碳化硅研发平台和产业化基地,带动行业快速发展。将开展基于6英寸碳化硅衬底的厚膜外延技术、SiC MOSFET和IGBT器件设计仿真及制备工艺技术、高压大容量碳化硅功率器件和模块封装关键技术、碳化硅器件及模块测试检验全套技术、全SiC器件电力电子变压器研制及其在柔性变电站的示范应用五方面的研究。拟解决碳化硅材料缺陷产生与转化机理、材料缺陷与器件性能耦合机理两个科学问题及五大关键技术问题:①6英寸碳化硅单晶生长、厚膜外延及缺陷控制技术;②碳化硅器件高耐压技术及低界面态栅极氧化层制备技术;③快速开关多芯片并联动态均流技术;④高压高频模块快速开关测试技术;⑤高效紧凑型电力电子变压器主电路。
[成果] 1700350405 北京
[TN432, TN405] 应用技术 电子器件制造 公布年份:2016
成果简介:该成果属于集成电路技术领域。集成电路工艺是支撑国家信息产业发展和保障国家安全的关键技术。中国在前沿核心工艺领域长期落后,自主创新特色不足,同时知识产权积累严重不足。以国家02科技重大专项支持为契机,该成果完成了22纳米集成电路核心工艺技术的多项突破,获得发明专利授权531件,含美国专利授权233件,并成功完成向中芯国际、武汉新芯等国内主要IC制造公司的专利许可和转让达1358件,合同金额为6984万元。在国产集成电路制造和装备公司的相关产品进行核心技术推广应用,其相关产品销售收入34.5亿。有力提升了高端产品的技术水平,对推动中国集成电路行业的全面发展具有重要促进作用。主要技术创新和发明点如下:1.高k金属栅材料、结构及其全后栅集成技术。研发了多种优质高k栅介质及其金属栅功函数调节技术;首次提出了单金属栅单高k CMOS集成技术,并研发成功成套集成工艺和32分频器电路,实现了CMOS器件阈值的有效调控和性能提高;发明了Ti金属吸氧减薄EOT厚度的新方法,厚度小于0.8nm,漏电减少4个数量级,完成多层高k金属栅原子层沉积及全后栅集成技术的研发,在武汉新芯和中芯国际等生产企业进行了发明专利许可和推广应用。此外,金属栅保形选择腐湿法蚀工艺推广到国产清洗机上,产生2亿元收入。2.22纳米CMOS器件应变工程、沟道掺杂、低阻接触及集成技术。建立了22纳米CMOS器件集成工艺流程。研发了浅沟隔离、混合光刻、栅极工程、应变工程、沟道掺杂及源漏接触等20项关键技术模块,在此基础上发明了源漏凹槽临近应变、源漏分凝掺杂低阻接触、金属栅CMOS应变等创新技术,在12吋生产线上进行了验证及应用推广,性能提高30%,漏电降低2个数量。此外,30nm陡直大高宽比多晶硅假栅刻蚀技术推广到国产刻蚀机上,促进了国产装备的技术能力提升,产生7000万元经济收入。3.纳米集成电路的先进电荷陷阱存储技术。提出了电荷俘获存储器栅堆栈能带调控概念,研发出电荷俘获存储器的新存储结构,在提高擦写速度的同时提高了器件耐受性和数据保持特性,完成了32nm闪存关键技术验证并转移到国内12吋制造厂商。4.高k金属栅及制造技术的专利组合。首次提出了“专利导向下的研发战略”,为国内集成电路高k金属栅关键工艺建成了具有自主知识产权的保护体系,在该领域的专利申请形成专利族284项,全球排名第四,被IBM、台积电、三星等多家国际半导体领头企业引用603次,基本形成了“你中有我”,为实现中国企业的专利保护伞奠定了坚实基础。
[成果] 1500010003 北京
TN405 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2014
成果简介:该项目属于集成电路(IC)技术、先进制造与EDA技术交叉学科领域。半导体芯片加工技术向纳米尺度发展,在芯片产品性能提高的同时,由于受亚阈值效应、工艺涨落等特性影响的与图形相关的设计要素很难完全由EDA工具实现,给芯片设计带来了巨大挑战。项目成果是中国科学院微电子所集成电路设计方法学研究团队在国家科技重大专项的支持下,基于国内自主研发的先导加工技术和国产EDA工具,首次提出通过物理知识库(PDK)方式将工艺对芯片设计要求输送到设计流程中的创新芯片设计技术。课题成果首次将先导工艺,包括纳米尺度,超高频及高压工艺中难以用EDA工具处理的设计要素通过物理知识库描述。通过与国内主流的代工厂合作,有效的证明了该方法的有效性,对国产自主开发的先导工艺应用推广以及国产EDA工具的应用推广起到很好的带动作用。该成果第一次将PDK从过去为EDA软件配套的数据库分离出来,成为在加工技术、EDA技术、芯片设计技术之间,基于图形和结构的先导工艺芯片设计方法学技术,简化先导工艺芯片设计流程以及EDA工具开发的难度,使得先导工艺可以尽快的应用于芯片设计开发。项目成果已经被众多用户应用,取得一定经济效益。主要创新点:1.提出基于物理知识库的先导工艺芯片设计版图图形、版图结构的设计方法;2.针对不同主流商用EDA工具,建立了兼容不同数据标准的PDK设计开发流程,针对国内先导工艺开发了8套PDK(1000多个参数化单元),并进入实际应用;3.提出精简单元库的标准单元库设计技术,能够很好支持纳米尺度光刻友好分析和分辨率增强处理,大大减少处理数据量,提高了处理效率;4.针对纳米尺度工艺,开发了对版图依赖效应LDE参数、工艺漂移和器件偏差参数支持的图形结构,建立PDK库,并被应用验证。形成了自主知识产权体系,共申请国家发明专利22项(授权15项),发表论文5篇,国内外会议邀请报告2次。项目成果产生直接经济效益1714.553万元,在相关单位推广两年获得5000万元以上的经济效益。
[成果] 1700350404 北京
[TN47, TN405.94] 应用技术 电子器件制造 公布年份:2016
成果简介:研究目的:该项目主要研究三维系统级封装的关键技术,重点突破基于硅通孔(TSV)互连的多芯片叠层三维封装和基于埋入器件基板的系统级封装等技术,形成满足产业发展需求的高密度三维系统级封装技术;突破制约中国先进微电子产品封装的技术瓶颈,赶上世界封装技术的先进水平,并在一些方面领先。同时实现具有较完整技术体系的自主知识产权布局,打破国外技术封锁和壁垒,为中国封装产业下一代产品提供成套技术,推动产业由制造加工向自主创新转变。在项目进行中,培养一支先进封装的研究队伍,构建切实有效的“产学研用”联合研究机制,建成面向全国封装行业的先进集成电路封装前瞻性技术研发公共平台。主要技术创新点:在功能材料、基板工艺、高密度封装、三维封装、系统级封装方面形成了多项技术研究成果并在企业试用;获得了系统级封装中信号与电源完整性分析、封装结构与工艺仿真、可靠性评估数据系统的与业界主流软件相接口的模块多套;开发出两套结构简单合理、工艺简便可行的TSV三维封装成套工艺,并进行相应的样品研发和试验验证,在企业进行应用示范;建立了系统级封装的研发平台,通过系统实验完成基板关键工艺,实现25微米以下的微细线路。采用埋入式基板级封装技术实现了无源元件及有源芯片的埋入方法和工艺,解决了现有基板工艺的兼容性问题。各联合单位建设的检测、封装设计软件和硬件平台已向企业开放进行相关封装技术研究;用于便携式移动终端的三维系统级封装演示样机,包括TSV存储器模块、DSP芯片、射频元件等,并实现了高端高密度CPU芯片封装的国产化。成果产生的价值:项目成果在业界产生了广泛的影响,积极探索多种产学研合作新模式,牵头组织了包含国内龙头企业在内的三十几家企业和高校/研究所参与的TSV技术攻关联合体,对TSV关键技术的开发应用进行联合攻关,与企业合作建立了多个联合实验室(如“中科华天西钛先进封装联合实验室”、“高密度集成电路封装技术国家工程实验室”等),孵化了成都锐华光电技术有限公司。基于该项目建立的系统级封装研发平台,为国内的企业和高校研究所解决封装领域的多项关键技术难题。由于该项目的优秀表现和在业界产生的广泛影响,国家专项继续投入,推动中科院微电子所与国内最大的四家封装企业共同发起成立了华进半导体封装先导技术研发中心有限公司,以公司化形式创新开展更深入的产学研工作,推动集成电路封装产业的技术进步。
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