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[成果] 1700470038 北京
TN4 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] 1800120168 北京
TN3 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
TN3 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
TP3 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] 1800120661 上海
TN0 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] 1700670126 重庆
TN96 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] 1800120405 北京
TM7 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] 1800120502 北京
TB3 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
TM4 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
TN4 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] 1500210100 北京
TP3 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] 1700350404 北京
TN4 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。
[成果] 1600100247 江苏
TN4 应用技术 技术检测 公布年份:2015
成果简介:主要技术内容:基于工业级PXI/GPIB的可扩展系统架构,通过在控制结构及拓扑方式上进行创新,扩展了设备的测试功能及性能,可兼容主流商用测试设备,既可单独使用,也可联合使用。首次采用并行变频技术对测试设备的测试频段进行扩展,攻克变频通道干扰难题,开发6GHz-12GHz、12GHz-18GHz等多款变频通道,将可测试频段扩展至国外自动测试设备无法实现的6GHz~18GHz频段。通过高隔离度阵列开关设计技术,增加了测试位,测试通道互不干扰,最多达到8个测试位,较国外自动测试的4个测试位增加一倍,极大提高了测试效率。自主开发的关键硬件及软件,与国外自动测试设备相比系统解决方案结构简单,设备成本低廉。授权专利情况:围绕该项目,已获得2项发明专利授权、16项实用新型专利授权、8项软件著作权,另有10项发明专利已进入实质性审核阶段。技术经济指标:测试功能:射频扩展64通道、数字扩展到512通道、模拟扩展到256通道。测试设备架构:基于PXI/GPIB架构。射频参数覆盖能力:功率、谐波、隔离度、插损、S参数、动态范围测量频率范围:0-18GHz。并测工位数:8个。机械臂借口:2个。该项目先后于2012年、2015年接受中国科学院微电子研究所、中国电子技术标准化研究院赛西实验室权威检测,达到以上技术指标,并与2014年接受上海中科院查新报告,显示产品为国内领先水平。应用推广及效益情况:公司连续三年在Semicon China展会上推介该产品,并在多个城市的“集成电路高峰论坛”对该项目产品做重点介绍,吸引了社会多方的广泛注目。项目产品已有5家客户购买,数十家客户形成购买意向,并出具《客户使用报告》。该产品共销售出47台(套),售价人民币1350万元,另创汇1107万美元,折合人民币近8300万元,利税总额3320万元,缴税1411万元。
[成果] 1500010003 北京
TN4 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] 1500210122 北京
TM91 应用技术 电子和电工机械专用设备制造 公布年份:2015
成果简介:该成果属于先进制造与重大装备、新能源、材料科学技术等领域。成果建立了一台等离子体浸没注入原理研究系统,针对32nm以下节点超浅结注入工艺的技术特点,研开发了等离子体浸没超低能离子注入原理样机,解决了5nm以下尺寸平面超浅结注入关键工艺,开发了平面超浅结注入以及三维Fin结构保形注入工艺,并利用等离子体浸没超低能离子注入机制备黑硅太阳能电池和石墨烯的制备,增加太阳能电池的全时效率。该成果获得发明专利5项,发表论文10余篇。截至2013年底,形成直接经济效益138.8万元。
[成果] 1600150060 重庆
TP2 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2015
成果简介:成果简介:该项目属于高性能传感器和智能仪表技术领域。具有精确姿态与井迹测量功能的地质导向系统是实现高效石油/矿藏勘探的前提,也是资源二次开采和页岩气等新能源开发不可替代的高技术装备。中国与欧美先进水平存在很大差距,其重要原因是缺乏同时具备高精度、高抗冲击振动和超小(微孔)尺寸的姿态与井迹测量系统。这类系统工作环境极为恶劣,是国际公认的光机电集成尖端产品和技术难题,受国外封锁,是制约中国石油/矿藏勘探与开采技术跨越的瓶颈。项目组在国家重大专项、863计划、国家国际科技合作和国家自然基金等项目支持下,突破了高性能微小型陀螺及惯性测量单元、微地质导向测井仪及集成应用等关键技术,主要发明:1.主要技术内容(1)陀螺仪是地质导向系统的核心敏感器件,针对井下恶劣环境下的高精度、高抗冲击振动和微小体积等严酷要求,首次发明了一种新型微小型惯性传感器,突破了高性能地质导向陀螺敏感元件设计瓶颈。为国内外地质导向测井技术提供了完全不同的基础传感器平台,解决了核心部件长期无法实现小型化和抗高冲击振动等技术难题。(2)首次运用多参数传感器集成制造与封装技术突破了测井仪的一体化结构设计等技术瓶颈,发明了阵列微传感器组合方位测量装置,方位测量精度在1.5°范围内,并显著缩小了系统外径,其安装尺寸小于两轴小型光纤陀螺组合,达到Φ26mm,综合指标优于国际同类产品。(3)针对微小型振动陀螺及其测井仪精确测量问题,首次采用加速度辅助权重分配算法提高角速率传感测量精度,并运用恒温补偿技术、加速度敏感抑制技术、动态零位补偿技术解决了微小型惯性测井系统的技术限制,为微孔勘探,高效勘探及页岩气勘探等技术进步奠定了重要基础。授权发明专利等情况:获授权专利29项(含国际专利2项),软件著作权登记4项,SCI和EI论文106篇。技术经济指标:方位精度达到1.5°,井径小于26mm。成果正快速应用于国内各勘探研究所、地质施工队和振动传感系统研制等产品中。应用及效益情况:(1)成果应用于上海力擎地质仪器公司、重庆市地质矿产勘查地质队等数十家系列姿态与测井仪产品,打破了国外公司长期技术垄断,极大提升了中国在该技术领域的整体竞争力。(2)与重庆本地企业共同开发了应用于井下测斜、水平钻进和地质勘探等恶劣环境下的地质勘探设备,提高了能源勘探与开采的技术应用水平。(3)成果已被多家单位采用,直接经济效益超过1.5亿元。
[成果] 1400020069 北京
TN4 应用技术 电子器件制造 公布年份:2013
成果简介:该项目成果属于集成电路(IC)技术领域,以开发高可靠性的工艺设计工具包(PDK)和标准单元库(SC)为核心,建立先进集成电路设计参考流程。通过进行DFM可制造性设计和共性技术研究,结合PDK和标准单元库建立了相应的集成电路设计参考流程。研究内容涉及EDA软件、集成电路制造和集成电路设计技术。主要技术创新点包括:1.在PDK设计阶段,从设计者的角度对工艺器件的参数化单元、CDF参数、Callback函数进行设计优化,提高了PDK的灵活易用性。2.在PDK验证阶段建立了批处理验证流程,采用自主编写的脚本生成完整和高覆盖率的测试向量库,保证了验证的效率和器件的可靠性。3.在标准单元库设计阶段提出了精简标准单元库和DFM设计优化的概念,在满足芯片设计要求的前提下,采用了经过性能评估的精简单元进行电路设计,同时针对超深亚微米工艺的特殊性,在单元库版图设计时采用了分辨率增强(RET)、光学邻近效应校正(OPC)和移相掩膜分析(PSM)等DFM优化技术。4.在标准单元库验证阶段全部采用脚本命令行批处理方式自动执行,节省了大量的时间,保证了验证的可读性、准确性和完整性。该成果从2008年至2012年申请发明专利9项,发表论文4篇,国内外会议邀请报告2次。其中PDK成果已经集成到主流EDA工具中,标准单元库成果通过了SMIC的可制造性测试验证,建立了完整的集成电路设计流程。
[成果] 1400020071 北京
TP3 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 电子器件制造] 公布年份:2013
成果简介:该项目进行嵌入式闪存硅核及其自动编译技术研究,属电子通讯领域集成电路技术方向。嵌入式闪存广泛应用于信息存储、身份识别、金融支付、信息安全等领域,承载着关系国家安全和个人身份安全的关键信息。这类硅核的设计技术和自动编译技术有别于传统的硅核编译技术,在该项目之前被个别外资企业所掌握,严重制约本土闪存工艺平台和存储系统产品的发展。中国科学院微电子研究所存储器课题组经过多年技术研究攻关和实践,在嵌入式闪存硅核及其自动编译技术多项创新和突破。1,自主研发国际首款0.13um工艺嵌入式闪存硅核编译器嵌入式闪存硅核编译技术具备特有的Multi-Sector(多扇区)编译技术、系国内(大陆地区)首款嵌入式闪存硅核编译器,达到国际先进水平(目前国际上仅有TSMC和该项目单位具备嵌入式闪存硅核及自动编译器设计技术和相应知识产权)。包括:1)特有Multi-Sector-Size编译技术。2)物理图形自适应低抖动升压编译技术。3)主从型可微调异步时序控制编译技术。4)闪存硅核边界自提取智能编译技术2,具有自主知识产权的嵌入式闪存硅核设计技术。包括:1)邻近位线字线联动式虚地结构读出技术。2)负载自适应的稳压技术截至申报前,该项目已申请国内发明专利29项,通过PCT向国外申请国际发明专利2项;申请软件著作权5项。培养青年科技骨干人才5名,研究生10名,建立起一支具有嵌入式闪存硅核及其自动编译器设计、验证和测试能力的技术人才队伍。该项目积极进行产业实践,相关技术已进入产业实施应用,为企业客户提供高密度复杂闪存硅核定制设计2次,形成可持续的技术服务模式。嵌入式闪存硅核编译器已通过硅验证测试,进入实际应用评估阶段。该项目成果进入应用效益起步期,预期每年将产生直接经济效益100万元以上,并为相关行业带来每年500万以上的间接经济效益。
[成果] 1400520335 北京
TN3 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 电子器件制造] 公布年份:2013
成果简介:该课题通过对GaN基毫米波器件的短沟道效应以及强场下二维电子气输运机理和器件特性、AlGaN/GaN异质结构的外延生长动力学及其与材料宏观电学性质的内在联系、异质界面量子阱的精细能带结构和2DEG空间分布及其调控规律、2DEG的输运行为规律研究、GaN基毫米波器件表面/界面物理特性、低损伤凹槽栅刻蚀机理、技术以及损伤形成和抑制的机理研究,场板结构的各参数与器件电场分布、击穿特性、频率特性等内在联系与规律等关键科学问题和技术的研究,解决限制GaN基毫米波功率器件的主要材料设计生长、器件理论和工艺技术等问题:课题研制成功(1)研制出拥有自主产权的GaN基毫米波微电子材料:室温2DEG迁移率达到2300cm2/V.s,二维电子气浓度(ns)与迁移率(μ)的乘积ns×μ≥2×1016/Vs。AlGaN/GaNHEMT结构材料的平均方块电阻<300Ω/□,不均匀性小于3%,加快毫米波大功率GaN基HEMT结构材料的实用化进程;(2)建立GaN基毫米波器件和材料性能的表征方法和互动体系,提出GaN基毫米波器件等比例缩小原则和设计规则;(3)突破毫米波GaN器件关键工艺,开发出成套拥有自主产权的GaN基毫米波器件工艺流程,GaN基毫米波HEMT器件的fT=135GHz,Ka波段输出功率密度达到5.25W,脉冲6.65/mm;(4)建立Ka波段以上GaNHEMT毫米波功率器件的小信号和大信号模型。(5)发表学术论文73篇,获得/申请发明专利30项,培养博士研究生12人。该课题是整个项目的核心课题和基础,是整个项目预期成果的主要体现,课题积极结合课题二、三可靠性和新结构的研究成果,并将其溶于课题研究中,加速GaN材料生长、器件结构和器件理论的研究水平,全面提升GaN基毫米波功率器件特性。课题取得一批重要成果,形成完整的、具有自主知识产权的、从材料到电路的宽禁带半导体创新价值链,实现从GaN毫米波材料、器件制备工艺的全面突破,为中国宽禁带半导体电子器件的创新跨越发展奠定科学基础。
[成果] 1400520338 北京
TN3 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 电子器件制造] 公布年份:2013
成果简介:结题摘要项目围绕GaN基毫米波功率器件研制中涉及的核心科学和技术问题开展工作,从GaN基毫米波器件制备和材料生长中的关键科学问题、GaN基功率器件可靠性关键科学问题、GaN基毫米波功率器件与材料的新结构三个方面进行了深入和系统研究,尤其在高阻缓冲层与薄势垒GaN异质结构材料、GaN毫米波器件和电路、高场2DEG输运特性、新结构GaN功率器件、可靠性机理等方面取得了重要进展。研究揭示了GaN外延薄膜漏电的分层规律及其物理机制,首次采用高温低压生长AlN成核层,实现了低缺陷高阻GaN与AlGaN缓冲层,电阻率达到109.cm;研制出12-18nm的薄势垒GaN异质结构材料,方块电阻低达280Ω/□,抑制了短沟道效应,为GaN毫米波器件研制提供了关键的材料支撑;提出了具有专利技术的凹槽栅和T型栅复合的毫米波GaN功率器件结构,突破了纳米级T型栅、低损伤刻蚀、高密度通孔等关键技术,建立了完整的GaN毫米波器件和电路工艺流程,获得了fT达到135GHz、fmax达到215GHz器件,Ka波段输出功率密度6.65W/mm,MMIC输出功率3.05W/mm)。发展了新型的U型栅槽结构的毫米波器件。揭示了高工作电压下GaNHEMT器件AlGaN势垒层晶格部分驰豫和栅漏电增加引起压电极化强度降低是引起器件永久性退化的主要机制;采用低Al组分AlGaN势垒层和器件热模型设计,有效抑制了器件的逆压电效应,提高了器件可靠性,其MTTF=2.1x105小时。研制出新型AlN/GaN超晶格势垒层、有效提高器件的性能,无应变InAlN势垒层和InGaN背势垒层等毫米波器件结构材料,提高了沟道二维电子气的输运和限域性能,并对GaN基材料的高场和量子输运性能进行研究,观察到GaN基材料高场下的电流控制型负微分电阻效应;采用直接热氧化铝膜生成Al2O3栅介质层的工艺技术,研制出新型氧化物绝缘栅MOSHEMT,泄漏电流下降了5个数量级。该项目发表学术论文193篇,其中SCI论文155篇,包括APL18篇,EDL4篇。申请发明专利54项。培养了博士15人,硕士17人。项目在GaN毫米波外延材料生长、Ka波段功率器件技术、可靠性机理和新原理、新结构等方面全面突破。
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