芯片制造工艺与芯片测试(ppt).ppt

芯片制造工艺与芯片测试 展讯通信 – 人力资源部 – 培训与发展组 芯片的制造工艺 1 IC 产业链 2 Wafer 的加工过程 3 IC 的封装过程 4 芯片的测试 芯片工艺制造小结 一、IC 产业链 半导体圆柱单晶硅的生长过程 光刻 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 二、Wafer加工过程 封装种类 DIP 双列直插 SIP 单列直插 PQFP 塑料方型扁平式封装 BGA 球栅阵列封装 PGA 针栅阵列封装 CSP 芯片尺寸封装 MCM 多芯片封装 四、IC 的测试 TEST OBJECTIVES 测试目的分类 Design Verification 设计验证测试 Production Tests 大生产测试 Characterization Tests 特性分析测试 Failure Analysis Tests 失效分析测试 测试程序开发流程 芯片工艺过程小节 从硅片到芯片要经过一系列的氧化、光刻、扩散、离子注入、生长多晶硅、淀积氧化层、淀积金属层等等50－100到工序 硅片经过一次次物理、化学过程，受到一张张掩模的约束，在硅表明形成了一个个电子器件及连线，由此构成逻辑单元乃至整个系统 简称硅表面加工工艺 芯片制造过程首先要得到的是硅表面加工工艺需要的掩模 掩模制造过程是集成电路设计生产中成本最高的环节 芯片工艺过程小节 思考 全面的功能验证、Timing分析 趋近100％的测试覆盖 芯片的设计研发 1 数字系统设计的方法学 2 基于语言描述语言的设计流程 什么是方法学？ Methodology Science of study of methods Sets of methods used (in doing sth) 方法学是关于方法的科学 方法学是做某事的一系列方法 有别于凭经验靠感觉，方法学讲究建立模型推演、以精确的定量的数学方法分析 什么是数字系统设计的方法学？ 数字系统设计方法学 设计流程方法学 设计工具方法学 硬件实现方法学 数字系统设计流程方法学 系统级设计 寄存器传输级设计 电路级设计 物理级设计 仿真验证 成品测试 系统级设计 系统需求分析 系统功能定义 系统模块划分、使用那些 IP 确定设计流程、验证方法、测试方法 系统类型简单分类 任务管理 数据处理 数学运算 借助C、SystemC、Verilog、VHDL仿真 在系统设计阶段，关心的是功能、性能和效率 寄存器传输级设计 安排寄存器 设计功能逻辑 设计状态机 把模块功能分解到每个节拍 把算法转换到电路实现 借助硬件描述语言描述设计，并仿真、调试 在寄存器传输级阶段，更关心的是时序和具体运算 电路级设计 由计算机工具综合产生 综合过程考虑的实际因素 库单元的选择、映射 元件、连线的物理延迟 元件的驱动能力及功耗 综合的优点 设计阶段与工艺无关、容易复用 芯片面积、速度自动折中，产品性价比高 易修改、易维护，系统设计能力大大提高 在电路级设计，更关心的是面积和功耗 物理级设计 自动、人工交互布局、布线 DRC 设计规则检查 ERC 电路规则检查 电路参数提取 产生最终的版图数据 在物理级设计，更关心的是延迟对功能、性能的影响 仿真验证 设计阶段的仿真验证 验证设计思想，找出描述错误，细化硬件时序 综合后的仿真验证 发现硬件设计在综合过程中由于实际延迟引起的功能错误 布局布线后的仿真验证 发现综合产生的电路网表在布局布线后由于实际延迟引起的功能错误 设计工具方法学 仿真方法学 功能仿真、逻辑仿真、开关级仿真、电路级仿真 综合方法学 综合考虑各种因素，自动生成硬件电路的方法 时序分析方法学 物理参数提取，静态时序分析方法，噪声分析 故障测试方法学 故障模型，可测试性分析，测试矢量生成，测试电路自动插入 物理实现方法学 ASIC、FPGA，自动布局布线、工艺过程模拟 硬件实现方法学 硬件算法实现方法 流水线结构、脉动结构、神经元 IP核复用 软核、固核、硬核 软硬件协同设计 系统软硬件划分之后，软硬件同时开发 CPU、BUS、FLASH、RAM标准构件 仿真模型、开发工具 SoC片上系统 有了上述的条件，…… 传统的设计方法 摩尔定律 芯片的集成度，每隔18个月就翻一