微電子與集成電路的案例
用于光子集成電路的集成微透鏡和光柵耦合器
本文介紹了一種用于光子集成電路光纖-波導耦合系統的多尺度仿真工作流程。光與光柵耦合器在微觀上的相互作用使用 Ansys Lumerical 進行仿真，而 Ansys Zemax OpticStudio 則用于宏觀傳播和公差分析。此示例的工作流由四個步驟組成。前兩個步驟模擬了光從光柵耦合器傳播到光纖（“出”方向），而后兩個步驟模擬了光從光纖傳播到光柵耦合器（“入”方向）。分析了兩個方向對系統損耗的貢獻，以及對光纖橫向偏移的公差分析。
一、概述
由于模式失配以及對光纖和波導之間的錯位高度敏感，高效的光纖-波導耦合器設計非常具有挑戰性。為了應對這一挑戰，復雜的耦合器設計涉及光與微觀及宏觀結構相互作用。在不同尺度級別上對這些復雜的相互作用進行仿真和優化對于耦合器的設計至關重要。在本文中，我們介紹了一種多尺度的仿真工作流，利用 Ansys Lumerical 和 Ansys Zemax OpticStudio 之間的互操作性來設計耦合器。在可以解決高效耦合器設計挑戰的各種耦合機制中，我們提出了一種帶有光柵耦合器的解決方案，其中在光柵上方添加微透鏡以提高光纖對準的公差。工作流劃分如下：
第 1 步：使用 Lumerical 進行微觀設計（“OUT”方向）
對于設計的起點，假設我們有一個經過優化的光柵。有關如何優化光柵以實現波導與光纖耦合的更多詳細信息，請參閱文章Lumerical 針對 Grating coupler 的仿真分析方法。
Ansys Lumerical 的 FDTD 求解器用于計算光柵輸出端的電場。然后將結果導出到 .zbf 文件中。
第 2 步：使用 Zemax 進行宏觀設計（“OUT”方向）
步驟 1 中的 .zbf 文件被導入 OpticStudio 中，用于將光進一步傳播到光學系統中。
展開 集成電路 | 華中科技大學成立未來技術學院和集成電路學院
來源 ：中國新聞網、長江日報
7月14日華中科技大學未來技術學院、集成電路學院7月14日在武漢同時揭牌成立，將著眼于新一輪科技革命和產業變革大勢，致力于培養相關領域創新型人才，推動產業發展。
華中科技大學未來技術學院是教育部2021年5月批準成立的首批12所未來技術學院之一，由中國科學院院士丁漢擔任院長。
丁漢表示，未來技術學院服務國家戰略需求，圍繞“大工程、大健康”承擔重大項目，依托武漢光電國家研究中心、國家數字化設計與制造創新中心等重大科研平臺，在智能制造、生物醫學成像、光電子芯片與系統、人工智能等未來核心關鍵技術上取得突破，支撐創新拔尖人才培養。
自1960年創辦半導體相關專業以來，華中科技大學先后獲批國家集成電路人才培養基地、國家示范性微電子學院、國家集成電路產教融合創新平臺，積累了雄厚的集成電路學科基礎。
據介紹，學院著眼于未來科學技術原創，瞄準國家未來發展的國之戰略重器，針對產業發展的邏輯體系凝練未來戰略方向，旨在建立以交叉研究為基礎的人才培養模式，促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈之間的有機融合，進而推動高校體制機制創新，落實未來科技創新領軍人才的前瞻性和戰略性培養。
展開 Ansys Lumerical | 用于光子集成電路的集成微透鏡和光柵耦合器
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本文介紹了一種用于光子集成電路光纖-波導耦合系統的多尺度仿真工作流程。光與光柵耦合器在微觀上的相互作用使用 Ansys Lumerical 進行仿真，而 Ansys Zemax OpticStudio 則用于宏觀傳播和公差分析。此示例的工作流由四個步驟組成。前兩個步驟模擬了光從光柵耦合器傳播到光纖（“出”方向），而后兩個步驟模擬了光從光纖傳播到光柵耦合器（“入”方向）。分析了兩個方向對系統損耗的貢獻，以及對光纖橫向偏移的公差分析。
概述
由于模式失配以及對光纖和波導之間的錯位高度敏感，高效的光纖-波導耦合器設計非常具有挑戰性。為了應對這一挑戰，復雜的耦合器設計涉及光與微觀及宏觀結構相互作用。在不同尺度級別上對這些復雜的相互作用進行仿真和優化對于耦合器的設計至關重要。在本文中，我們介紹了一種多尺度的仿真工作流，利用 Ansys Lumerical 和 Ansys Zemax OpticStudio 之間的互操作性來設計耦合器。在可以解決高效耦合器設計挑戰的各種耦合機制中，我們提出了一種帶有光柵耦合器的解決方案，其中在光柵上方添加微透鏡以提高光纖對準的公差。工作流劃分如下：
第 1 步：使用 Lumerical 進行微觀設計（“OUT”方向）
對于設計的起點，假設我們有一個經過優化的光柵。有關如何優化光柵以實現波導與光纖耦合的更多詳細信息，請參閱文章 Ansys Lumerical｜針對 Grating coupler 的仿真分析方法。
Ansys Lumerical 的 FDTD 求解器用于計算光柵輸出端的電場。然后將結果導出到 .zbf 文件中。
展開 一則問答：211集成電路專業，轉互聯網還是IC設計還是PCB？
西電作為國內26所微電子高校里唯二A+的兩所高校，西電的微電子（集成電路）專業的學生都是國內IC設計公司爭搶的對象，所以本身作為西電集成電路專業的同學，選了PCB屬實可惜。
至于說到現在轉行的話題，轉互聯網，IC后端，還是重回PCB？
首先排除PCB，既然有轉行的念頭，那就不要吃回頭草了。
我們需要對前路有更好的期待
，至于IT還是IC？
毋庸置疑，最合適的肯定是IC設計。（紅海與藍海，選擇CS還是EE？）
如果是在16年的那個夏天，轉行IT是合理的，掛著西電的標簽，轉行也會更容易一些。
但是你現在已經畢業5年了，互聯網的紅利期被瓜分的差不多了，那些大廠工作的朋友很坦然表示自己獲得紅利踏上風口的事實，同時也都有30歲左右職業規劃的彷徨。
沒錯，IT行業是吃“青春飯”的，大齡碼農終究是少數，27歲轉IT，面對年輕的應屆生來說，毫無競爭力，面對內卷的大環境來說，也沒有長期待下去的可能。
但對于IC來說，二十多歲只是職業生涯剛剛開始，IC設計工程師是看行業資歷和項目經驗的，四五十歲的IC設計工程師
國家對IC行業的各類政策以及當前國內市場需求，這一波就業紅利預計要持續5—7年。
轉IC的話，專業更占優勢，轉IC驗證還是IC后端都可以。
驗證和后端目前市場崗位需求都很大，后端比驗證容易一些，但后端對英語的要求更高。
順便放一下IC修真院招收轉行應屆生的offer，目前市場上基本就是這個水平。
展開 
集成電路確定一級學科地位，國內高校紛紛跟進
在集成電路正式成為一級學科之后，國內眾多高校也積極響應國家的號召，先后成立集成電路學院、論證設立集成電路一級學科，以此來支持我國集成電路事業的創新發展，突破關鍵核心技術，積極培養國家急需的集成電路人才。
電子科技大學電子科學與工程學院副教授黃樂天：“集成電路科學與工程學科既不是微電子科學與工程的簡單擴展，也不是原有某些二級學科的直接升級，而是學科管理上的一種創新。后續的學科建設必然也必須要有和傳統學科不同的舉措。”
復旦大學微電子學院副院長周鵬在接受采訪時曾表示：“設置集成電路科學與工程一級學科是國家意志和業界共識雙重驅動的結果。”
接下來，各高校應根據自身特色設置研究方向，“下一輪學科評估就要一拼高下了”。
各高校在集成電路確定一級學科之后所采取的動作
清華大學
2020年9月，清華大學集成電路科學與工程一級學科博士碩士學位授權點通過專家論證。
2021年4月，清華大學建校110周年校慶日即將來臨之際，集成電路學院正式成立。清華大學微電子與納電子學系主任、微電子學研究所所長吳華強教授擔任首任院長。
本科生培養采用書院培養與大類培養相結合的模式，研究生培養突出產教融合，與產業鏈各個領域的頭部企業進行深度合作。
北京大學
2020年10月，北京大學召開新增集成電路科學與工程一級學科博士碩士學位授權點論證會。
展開 案例分享 | 光電子集成電路仿真工具助力提高光子芯片可制造性
近年來，光子工藝設計套件（PDK）的推出顯著提高了光子設計的抽象水平和生產力，這是通過采用先進的光電子集成電路級設計流程才得以實現，該設計流程包括使用Ansys Lumerical的光電子集成電路仿真工具INTERCONNECT以及緊湊模型自動化工具CML Compiler。
為了滿足行業對提高良率、縮短產品上市時間的需求，支持統計學功能的PDK和設計流程變得尤其重要。準確模擬工藝制造偏差可以降低高昂的反復原型迭代的費用，縮短設計周期，提高良率，最大化投資回報。
AP_SUNY PDK套件
AIM Photonics、NY CREATES、Analog Photonics和Ansys Lumerical 聯合開發了支持統計模型的PDK套件，以滿足市場需求。Analog Photonics的PDK器件庫率先在Lumerical的INTERCONNECT中支持統計學模型，這些光子模型基于器件的晶圓級測量數據，包含了波導、無源器件和有源器件的工藝誤差統計數據。該PDK可極大幫助光子芯片設計企業的產品開發，并由AIM Photonics多項目晶圓（MPW）服務在NY CREATES Albany納米技術中心先進的300mm微電子芯片制造廠生產。
AP_SUNY PDK 4.0a 是采用Lumerical緊湊模型的300mm晶圓半導體光子工藝設計套件，4.0a版本是在過去四年里的第七次重大更新。它包含60多個經過驗證且業界最佳的調制器和探測器，兼容3種AIM技術（passive, full-build and passive interposer）。
展開 案例分享 | 光電子集成電路仿真工具助力提高光子芯片可制造性
近年來，光子工藝設計套件（PDK）的推出顯著提高了光子設計的抽象水平和生產力，這是通過采用先進的光電子集成電路級設計流程才得以實現，該設計流程包括使用Ansys Lumerical的光電子集成電路仿真工具INTERCONNECT以及緊湊模型自動化工具CML Compiler。
為了滿足行業對提高良率、縮短產品上市時間的需求，支持統計學功能的PDK和設計流程變得尤其重要。準確模擬工藝制造偏差可以降低高昂的反復原型迭代的費用，縮短設計周期，提高良率，最大化投資回報。
AP_SUNY PDK套件
AIM Photonics、NY CREATES、Analog Photonics和Ansys Lumerical 聯合開發了支持統計模型的PDK套件，以滿足市場需求。Analog Photonics的PDK器件庫率先在Lumerical的INTERCONNECT中支持統計學模型，這些光子模型基于器件的晶圓級測量數據，包含了波導、無源器件和有源器件的工藝誤差統計數據。該PDK可極大幫助光子芯片設計企業的產品開發，并由AIM Photonics多項目晶圓（MPW）服務在NY CREATES Albany納米技術中心先進的300mm微電子芯片制造廠生產。
AP_SUNY PDK 4.0a 是采用Lumerical緊湊模型的300mm晶圓半導體光子工藝設計套件，4.0a版本是在過去四年里的第七次重大更新。它包含60多個經過驗證且業界最佳的調制器和探測器，兼容3種AIM技術（passive, full-build and passive interposer）。
展開 上海交通大學校友會集成電路分會：讓集成電路推動人工智能健康發展
9月1日下午，上海交通大學校友會集成電路分會成立大會暨集成電路助力人工智能產業化高峰論壇活動在徐匯校區文治堂舉行。上海交通大學黨委常委、副校長張安勝，集成電路產業及相關領域校友，智慧汽車領域、智慧醫療領域等代表共同出席本次會議，共繪上海交大集成電路產業新藍圖。
本次成立大會由上海交大電子工程專業本科1984屆校友郭揚主持，籌備組代表唐德明介紹了集成電路分會的籌建情況，校友葛群宣讀《上海交大校友會集成電路分會章程》要點，上海交通大學校友總會辦公室主任冒巍巍宣讀《上海交大校友會集成電路分會理事會組成人員建議名單》，該名單獲得全場一致通過。上海交通大學副校長張安勝為本次成立大會致辭。
上海交大電子工程專業本科1984屆校友 郭揚
文治資本創始合伙人 唐德明
新思科技中國董事長兼全球副總裁 葛群
上海交通大學校友總會辦公室主任 冒巍巍
張安勝指出，在國家自然科學基金項目數和經費數已經連續九年全國第一的基礎上，上海交大緊鑼密鼓的進行各項產學項目：如即將開展的李政道研究所實驗樓建設啟動會；與騰訊達成戰略合作；國家海洋局第二海洋研究所共建海洋學院、極地深海技術研究院；與復星簽約，共同助力高校科研成果轉化等。此外據張安勝表示，今天成立的集成電路行業分會是上海交大行業校友組織成立儀式中規模最大的一次。該分會積極相應國家和民眾的集成電路發展呼聲，不僅加強了業內校友之間的聯系合作，還為集成電路產業不斷輸送高質量人才。
上海交通大學副校長 張安勝
會上，芯原創始人、董事長兼總裁戴偉民當選為上海交大校友會集成電路分會首任會長，戴偉民表示：近年來，國內集成電路產業正處于快速發展的階段，集成電路分會的成立有利于促進活躍在集成電路相關領域的校友間交流。
展開 論集成電路發展的挑戰與機遇
論集成電路發展的挑戰與機遇
摘 要：集成電路的發展史就是微電子技術生成史，從晶體管到微處理器和光刻技術等,集成電路技術以尺寸縮小、集成度提高為發展路徑,必然受到材料、工藝和物理理論等挑戰。但集成電路正面臨產業調整與市場的雙重機遇。 關鍵詞：集成電路；挑戰；機遇 目前，以數字化和網絡化為特征的信息技術正滲透和改造著各產業和行業,深刻改變著人類生產生活方式以及經濟、社會、政治、文化各領域。信息技術根源于集成電路技術的巨大發展，把人類社會在21世紀定格為信息社會。 一、集成電路與摩爾預測 集成電路就是將晶體管等有源元件和電阻、電容等無源元件,按電路”集成”,完成特定電路或功能的系統，集成電路體積不斷減小,制造工藝技術日益精細，可一次加工完成。集成電路的學科基礎是微電子學，微電子學脫胎于電子學和固體物理學的交叉技術學科,主要研究在半導體材料上構成微型電子電路、子系統及系統。以微電子學發展起來集成電路技術，包括半導體材料及器件物理,集成電路及系統設計原理和技術,芯片加工工藝、功能和特性測試技術等。當下，集成電路技術已成信息社會發展基石,集成電路將信息獲取、傳遞、處理、存儲、交換等功能集成于芯片,芯片可低成本大批量生產,且功耗低體積小,迅速成為各產業、國防的技術基礎。 摩爾于1964年總結集成電路發展歷程,對未來集成電路發展趨勢做出預測。即：集成電路單個芯片上集成元件數,一般稱為集成電路的集成度,每18個月增加一倍,即集成度每三年翻兩番,尺寸縮小2倍,集成電路芯片需求量也以相同速度增加,集成電路性能提高，價格下降。幾十年來,集成電路技術居然一直按摩爾定律指數增長規律發展壯大。 二、集成電路高速發展 集成電路技術伴隨物理、材料和技術成果而實現各階段的飛速發展。晶體管之前,電子管和電阻、電容等元件靠焊裝構成電路系統。第一臺計算機連線和焊接點很多,電路系統體積大,可靠性差。
展開 中國集成電路設計業2017年會暨北京集成電路產業創新發展高峰論壇
“中國集成電路設計業2017年會暨北京集成電路產業創新發展高峰論壇”于2017年11月16日-17日在北京稻香湖景酒店隆重召開。歡迎光臨ANSYS 27號展位技術交流、現場抽獎。
上海：中國集成電路產業的一面旗幟
上海市擁有復旦大學、上海交通大學、同濟大學、華東師范大學、上海大學等一眾高等院校，其中復旦大學微電子學院是首批國家集成電路人才培養基地之一、國家集成電路人才國際培訓（上海）基地，具有豐富的集成電路人才培養經驗和雄厚的產學聯合基礎；
上海交通大學微電子學院同樣是首批國家集成電路人才培養基地之一，承擔了國家科技重大專項、國防重點、科技863重點項目等多個科研項目，形成了以系統級芯片設計、模擬與射頻芯片設計為主的兩個重點學科方向；
其他多個高等院校也設有集成電路相關專業及研究方向，如同濟大學有電子科學與技術系、超大規模集成電路研究所、微電子中心等院系與部門；華東師范大學有電子工程系，集中研究集成電路設計、新型半導體器件與材料和微電子機械系統（MEMS）；上海大學設有微電子研究與開發中心，專門研究與開發大規模集成電路設計、培養微電子學與固體電子學方向的碩士、博士人才等。
除了高等院校外，上海市還擁有上海集成電路研發中心、上海硅知識產權交易中心、上海集成電路行業協會、上海集成電路技術與產業促進中心、上海集成電路測試專業技術服務平臺等公共服務機構。
這些公共服務平臺在積極推動集成電路產業人才培訓的同時，也與國內外知名院校或企業合作建設人才培訓機構。
如上海集成電路研發中心與國際光刻機巨頭ASML在上海合作共建國內第一個世界級光刻人才培訓基地，今年5月已正式揭牌。上海集成電路行業協會也聯手華虹集團、上海硅知識產權交易中心，共同建設上海集成電路行業協會高技能人才培養基地……
4.政策與基金
上海市集成電路產業的健康發展，離不開政府的政策推動及基金支持。
展開 
基于集成電路的橋式可逆斬波電路
基于集成電路的橋式可逆斬波電路.doc
集成電路器件與設計的橋梁
分享者馬順利，復旦大學微電子學院青年副研究員。本科畢業于上海交通大學微電子學與固體電子學系，博士畢業于復旦大學。博士期間，在新加坡南洋理工VIRTUS LAB 工作，在業界研究77GHz毫米波汽車雷達芯片，之后在復旦從事研究工作，碩士生導師。
主要研究方向為模擬射頻集成電路：適用于5/6G毫米波通信的相控陣收發機芯片、鎖相環PLL芯片、毫米波功率放大器芯片、77GHz FMCW 雷達芯片、高速有線通信芯片、新型MoS2芯片設計等。
集成電路通常采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在半導體襯底中。無論新型的二維芯片還是目前傳統的硅工藝芯片，其芯片的設計的主要目的仍然是實現特定的功能。從集成電路器件到芯片的設計中間的橋梁就是定制的模型和特定的拓撲結構。
本次以目前兩個熱門的題目為例說明，首先新型的神經網絡芯片。基于傳統的硅工藝神經網絡芯片需要大量的乘法和加法單元實現卷積的運算，如何實現低功耗高速的卷積運算是其中的核心問題，此外神經網絡的輸入通常為傳感器的數據。傳感器芯片和神經網絡芯片之間通常需要接口，大量的數據通過接口傳遞會消耗大量的功耗和芯片的面積。實現傳感和神經運算的結合是未來發展的重要方向，也是擬神經計算的關鍵。二維器件具有光、電、磁、氣體等感應，基于二維器件實現傳感是較為容易，但是基于二維的器件實現神經網絡運算并不簡單。相比于基于二維神經單元，通過軟件實現神經網絡而言，二維芯片實現神經網絡并且集成前向傳播網絡芯片更具應用價值。
展開 飛針測試集成電路
電性測試的方法有：專用型(Dedicated)、泛用型(UniversalGrid)、飛針型(FlyingProbe)、非接觸電子束(E-Beam)、導電布(膠)、電容式(Capacity)及刷測(ATG-SCANMAN)，其中常使用的設備有三種，分別是專用測試機(PCB自動通用測試機)、高品質泛用測試機及飛針測試機。
飛針測試和測試架有什么區別？各自的優勢是什么？
飛針測試：是利用4支探針對線路板進行高壓絕緣和低阻值導通測試（測試線路的開路和短路）而不需要做測試治具，直接裝PCB板運行測試程序即可測試極為方便，節約了測試成本，減去了制作測試架的時間，提高了出貨的效率，適合測試小批量及樣板。
而測試架，是針對量產的PCB板進行通斷測試而做的專門的測試夾具，制作成本較高，但測試效率較好，返單不收費。
首先，在測試技術的適用目的方面，飛針測試是目前適合使用于小量產及樣品的電性測試設備，但是若要運用于中大量產時，則由于測速慢以及設備價格昂貴，將會使得測試成本大幅提高，而泛用型及專用型無論是用于何種層級的PCB板子，只要產量達到一定的數量，測試成本均可達到規模經濟的標淮，而且約只占售價的2~4%，這也是為何泛用型及專用型為目前量產型的測試機種的主要原因。
飛針測試的工作原理
飛針式測試儀是對傳統針床在線自動高壓專用PCB板測試機的一種改進，它用探針來代替針床。
工作時在測單元(UUT)通過皮帶或者其它UUT傳送系統輸送到測試機內，然后固定測試機的探針接觸測試焊盤(TESTpad)和通路孔(via)，從而測試在測單元(UUT)的單個元件。測試探針通過多路傳輸系統連接到驅動器和傳感器來測試UUT上的元件。當一個元件正在測試的時候，UUT上的其它元件通過探針器在電氣上屏蔽以防止讀數干擾。
展開 先進集成電路技術展望
西安電子科技大學在第三代半導體氮化鎵外延生長、器件結構以及制造工藝的理論與技術方面取得了系列突破，實現了從核心設備、材料到器件的創新，使中國氮化物第三代半導體電子器件研究步入國際前沿行列。
在新型存儲器方面，北京大學、清華大學、中國科學院微電子學研究所、北京航空航天大學、華中科技大學對以阻變式隨機存取存儲器（RRAM）為代表的新型存儲器和基于憶阻器的存算一體化技術進行了深入的研究，從工作機理、性能優化、器件結構、工藝集成、電路設計及架構與算法等多層次實現創新突破，取得了系列研究成果，推動了新型存儲器的大規模制作和商業化應用，部分成果已經開始向集成電路制造企業轉移，對量產技術的研發也在進行中。
除以上研究成果之外，中國研究人員在鐵電及反鐵電晶體管、薄膜晶體管及顯示電路、柔性電子器件、人工智能芯片等研究方向取得了諸多重要的進展。從研究成果的數量和質量上看，中國科研人員的研究能力、研究實力、研究潛力都是世界一流水平的。
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