CN104657560A - 集成电路ic虚拟制造系统及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及集成电路IC虚拟制造系统及其实现方法。根据EDA设计文件，设计集成电路IC生产线的工艺流程，所述集成电路IC生产线包括IC晶圆制程、IC芯片电路制程和IC封装制程，并且3D动画显示集成电路IC生产线工艺流程；再进行集成电路IC生产线的关键设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，自动进行集成电路IC生产线的关键设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作。本发明能在最短时间内为集成电路IC生产线和关键设备的工艺设计的数据修改提供直观依据，以达到开发周期短、成本低、生产效率高的目的；同时可进行IC技术员和工程师的培训、考试和技术资格认证考试。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟制造系统及其实现方法，更具体的说，涉及集成电路IC虚拟制造系统及其实现方法。
背景技术
集成电路制造是电子制造产业的核心，集成电路制造生产线主要包括：IC晶圆制程、IC芯片电路制程、IC封装制程。虚拟制造是实际制造在计算机上的本质实现，采用计算机建模与仿真技术，通过三维模型及动画或虚拟现实，实现产品的设计、工艺规划、加工制造、质量检验等产品制造的本质过程，以增强制造过程各级的决策与控制能力。
集成电路制造工艺复杂，工序至少100余项，设备类型繁多，制造工程师必须反复试生产，以确保操作规程的可行性和正确性，反复修改直到最后定型，再投入实际的批量生产。这样就使得生产准备时间很长，投入资金很大。随着市场竞争的加剧，产品交货周期必须缩短，生产成本必须控制。目前，国内外均是针对单台设备开发离线编程系统，只能缩短设备CAM编程时间，还需反复试生产。
发明内容
发明要解决的技术问题是：提出集成电路IC虚拟制造系统及其实现方法。该系统根据EDA设计文件，设计集成电路IC生产线的工艺流程，能3D动画显示集成电路IC生产线工艺流程；可进行集成电路IC生产线的关键设备的参数设置和模拟编程，自动进行集成电路IC生产线的关键设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作，实时提示和存档。本系统能在最短时间内为集成电路IC生产线和关键设备的工艺设计的数据修改提供直观依据，以达到开发周期短、成本低、生产效率高的目的；同时可进行IC技术员和工程师的培训、考试和技术资格认证考试。
本发明所采用的技术方案为：集成电路IC虚拟制造系统，该系统包含7个模块：
1、IC设计模块：读入EDA设计文件，从中提取集成电路IC设计的信息，进行IC电路图形和布线仿真。
2、IC经典工艺流程模块：交互式操作演示双极型IC工艺、MOS器件工艺、Bi-CMOS器件工艺。
3、IC晶圆制程模块：系统先设计IC晶圆制造生产线的工艺流程；再进行晶圆制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，进行晶圆制造设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作。
所述的晶圆制造生产线的设备包括：单晶炉、划片机、研磨机、倒角机、抛光机、清洗机。
4、IC芯片电路制程模块：系统先设计IC芯片电路制造生产线的工艺流程；再进行IC芯片电路制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，进行IC芯片电路设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作。
所述的IC芯片电路制造生产线的设备包括：氧化扩散系统、薄膜淀积系统、光刻系统、金属化系统、平坦化系统、清洗机；所述氧化扩散系统包括热氧化炉、扩散炉、离子注入机；所述薄膜淀积系统包括等离子化学沉积机、外延炉、电子束蒸发、磁控溅射台；所述光刻系统包括光学曝光机、电子束曝光机、极紫外光刻机、离子刻蚀机、涂/去胶机、前/后烘炉、制掩膜板。
5、IC封装制程模块：系统先设计IC封装生产线的工艺流程；再进行IC封装设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，进行IC封装设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作。
所述的IC封装生产线的设备包括：贴膜机、激光切割机、机械切割机、芯片安装系统、芯片焊接系统、封胶机、引线电镀线、切筋成形机、测试分选机；所述芯片安装系统包括粘晶机、点胶器；所述芯片焊接系统包括金丝球焊机、超声楔焊机、载带键合机、倒装焊接机、粘贴焊接机。
6、考评系统模块：可管理学员名册；设定考试的平均分，系统自动出课程考试题；系统自动批卷和成绩统分。
7、数据库模块：包括IC设计数据库、IC晶圆制程数据库、IC芯片电路制程数据库、IC封装制程。EDA输入模块输出端连接IC芯片电路制程模块与IC封装制程模块，IC芯片电路制程模块与IC封装制程模块连接数据库模块与考评系统模块。
同时，本发明还提供了集成电路IC虚拟制造系统实现方法，该方法包括以下步骤：
1、IC设计模块读入EDA设计文件，从中提取集成电路IC设计的信息，进行IC电路图形和布线仿真；
2、IC经典工艺流程模块交互式操作演示双极型IC工艺、MOS器件工艺、Bi-CMOS器件工艺，为后续IC芯片电路生产线和IC封装生产线的工艺设计提供参考标准；
3、IC晶圆制程模块先设计IC晶圆制造生产线的工艺流程；再进行晶圆制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，采用图形变换技术和双缓存技术，进行晶圆制造设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作；
4、IC芯片电路制程模块根据集成电路IC电路的EDA设计的文件，先设计IC芯片电路制造生产线的工艺流程；再进行IC芯片电路制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，采用图形变换技术和双缓存技术，进行IC芯片电路制造设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作；
5、IC封装制程模块根据集成电路IC电路的EDA设计的文件，先设计IC封装生产线的工艺流程；再进行IC封装设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，采用图形变换技术和双缓存技术，进行IC封装设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作；
6、考评系统模块先进行学员名册管理，再根据所设定的考试的平均分，系统自动出课程考试题，系统自动批卷和成绩统分。
本发明设计IC芯片电路制造生产线和IC封装生产线的工艺流程是根据集成电路IC电路的EDA设计的文件，设计IC芯片电路生产线和IC封装生产线的工艺流程；并且3D动画显示IC芯片电路生产线和IC封装生产线的工艺流程。
本发明的有益效果是：l)将IC晶圆制程、IC芯片电路制程和IC封装制程、专业技术资格认证考试四大系统集成到一个虚拟桌面云网络平台上，为集成电路IC生产线和关键设备的工艺设计的数据修改提供直观依据，以达到开发周期短、成本低、生产效率高的目的，同时可进行IC技术员和工程师的培训、课程考试和技术资格认证考试。2)本发明设计IC芯片电路制造生产线和IC封装生产线的工艺流程是根据集成电路IC电路的EDA设计的文件，设计IC芯片电路生产线和IC封装生产线的工艺流程；并且3D动画显示工艺流程，以在计算机上模拟IC芯片电路制造生产线和IC封装生产线的工艺流程的方式取代传统的试生产过程，节省了大量的时间和生产成本。3)本发明可进行关键设备的参数设置和模拟编程，可进行IC封装设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作，以在计算机上模拟关键设备的工作过程的方式取代传统的试机过程，节省了大量的时间和生产成本。4)本发明可进行IC技术员和工程师的培训、考试和技术资格认证考试，可大大提高企业员工技术水平。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明集成电路IC虚拟制造系统的结构图及实现方法的流程图；
图2为本发明的IC晶圆制造方法的流程图；
图3为本发明的IC芯片电路制造方法的流程图；
图4为本发明的IC封装方法的流程图。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
本实施例为集成电路IC虚拟制造系统，如图1所示系统结构和实现方法的流程图，包括：
1、IC设计模块：读入EDA设计文件，从中提取集成电路IC设计的信息，进行IC电路图形和布线仿真。
2、IC经典工艺流程模块：交互式操作演示双极型IC工艺、MOS器件工艺、Bi-CMOS器件工艺。
3、IC晶圆制程模块：系统先设计IC晶圆制造生产线的工艺流程；再进行晶圆制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，进行晶圆制造设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作。
所述的晶圆制造生产线的设备包括：单晶炉、划片机、研磨机、倒角机、抛光机、清洗机。
4、IC芯片电路制程模块：系统先设计IC芯片电路制造生产线的工艺流程；再进行IC芯片电路制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，进行IC芯片电路设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作。
所述的IC芯片电路制造生产线的设备包括：氧化扩散系统、薄膜淀积系统、光刻系统、金属化系统、平坦化系统、清洗机；所述氧化扩散系统包括热氧化炉、扩散炉、离子注入机；所述薄膜淀积系统包括等离子化学沉积机、外延炉、电子束蒸发、磁控溅射台；所述光刻系统包括光学曝光机、电子束曝光机、极紫外光刻机、离子刻蚀机、涂/去胶机、前/后烘炉、制掩膜板。
5、IC封装制程模块：系统先设计IC封装生产线的工艺流程；再进行IC封装设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，进行IC封装设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作。
所述的IC封装生产线的设备包括：贴膜机、激光切割机、机械切割机、芯片安装系统、芯片焊接系统、封胶机、引线电镀线、切筋成形机、测试分选机；所述芯片安装系统包括粘晶机、点胶器；所述芯片焊接系统包括金丝球焊机、超声楔焊机、载带键合机、倒装焊接机、粘贴焊接机。
6、考评系统模块：可管理学员名册；设定考试的平均分，系统自动出课程考试题；系统自动批卷和成绩统分。
7、数据库模块：包括IC设计数据库、IC晶圆制程数据库、IC芯片电路制程数据库、IC封装制程。EDA输入模块输出端连接IC芯片电路制程模块与IC封装制程模块，IC芯片电路制程模块与IC封装制程模块连接数据库模块与考评系统模块。
集成电路IC虚拟制造系统实现方法，该方法包括以下步骤：
1、IC设计模块读入EDA设计文件，从中提取集成电路IC设计的信息，进行IC电路图形和布线仿真；
2、IC经典工艺流程模块交互式操作演示双极型IC工艺、MOS器件工艺、Bi-CMOS器件工艺，为后续IC芯片电路生产线和IC封装生产线的工艺设计提供参考标准；
3、IC晶圆制程模块先设计IC晶圆制造生产线的工艺流程；再进行晶圆制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，采用图形变换技术和双缓存技术，进行晶圆制造设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作；
4、IC芯片电路制程模块根据集成电路IC电路的EDA设计的文件，先设计IC芯片电路制造生产线的工艺流程；再进行IC芯片电路制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，采用图形变换技术和双缓存技术，进行IC芯片电路制造设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作；
5、IC封装制程模块根据集成电路IC电路的EDA设计的文件，先设计IC封装生产线的工艺流程；再进行IC封装设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，采用图形变换技术和双缓存技术，进行IC封装设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作；
6、考评系统模块先进行学员名册管理，再根据所设定的考试的平均分，系统自动出课程考试题，系统自动批卷和成绩统分。
图2为本发明的IC晶圆制程的流程说明：系统先设计IC晶圆制造生产线的工艺流程；再进行晶圆制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，进行晶圆制造设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作。
图3为本发明的IC芯片电路制程的说明：系统先设计IC芯片电路制造生产线的工艺流程；再进行IC芯片电路制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，进行IC芯片电路设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作。
图4为本发明的IC封装制程的流程说明：系统先设计IC封装生产线的工艺流程；再进行IC封装设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，进行IC封装设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作。
应当理解，以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。
Claims (6)
1.集成电路IC虚拟制造系统，其特征在于：该系统包含：
IC设计模块：读入EDA设计文件，从中提取集成电路IC设计的信息，进行IC电路图形和布线仿真；
IC经典工艺流程模块：交互式操作演示双极型IC工艺、MOS器件工艺、Bi-CMOS器件工艺；
IC晶圆制程模块：系统先设计IC晶圆制造生产线的工艺流程；再进行晶圆制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，进行晶圆制造设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作；
IC芯片电路制程模块：系统先设计IC芯片电路制造生产线的工艺流程；再进行IC芯片电路制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，进行IC芯片电路设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作；
IC封装制程模块：系统先设计IC封装生产线的工艺流程；再进行IC封装设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，进行IC封装设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作；
考评系统模块：可管理学员名册；设定考试的平均分，系统自动出课程考试题；系统自动批卷和成绩统分；
数据库模块：包括IC设计数据库、IC晶圆制程数据库、IC芯片电路制程数据库、IC封装制程；EDA输入模块输出端连接IC芯片电路制程模块与IC封装制程模块，IC芯片电路制程模块与IC封装制程模块连接数据库模块与考评系统模块。
2.根据权利要求1所述的集成电路IC虚拟制造系统，其特征在于：所述晶圆制造生产线的设备包括单晶炉、划片机、研磨机、倒角机、抛光机、清洗机。
3.根据权利要求1所述的集成电路IC虚拟制造系统，其特征在于：所述IC芯片电路制造生产线的设备包括氧化扩散系统、薄膜淀积系统、光刻系统、金属化系统、平坦化系统、清洗机；所述氧化扩散系统包括热氧化炉、扩散炉、离子注入机；所述薄膜淀积系统包括等离子化学沉积机、外延炉、电子束蒸发、磁控溅射台；所述光刻系统包括光学曝光机、电子束曝光机、极紫外光刻机、离子刻蚀机、涂/去胶机、前/后烘炉、制掩膜板。
4.根据权利要求1所述的集成电路IC虚拟制造系统，其特征在于：所述IC封装生产线的设备包括贴膜机、激光切割机、机械切割机、芯片安装系统、芯片焊接系统、封胶机、引线电镀线、切筋成形机、测试分选机；所述芯片安装系统包括粘晶机、点胶器；所述芯片焊接系统包括金丝球焊机、超声楔焊机、载带键合机、倒装焊接机、粘贴焊接机。
5.利用如权利要求1所述系统实现集成电路IC虚拟制造系统的方法，该方法包括以下步骤：
（1）IC设计模块读入EDA设计文件，从中提取集成电路IC设计的信息，进行IC电路图形和布线仿真；
（2）IC经典工艺流程模块交互式操作演示双极型IC工艺、MOS器件工艺、Bi-CMOS器件工艺，为后续IC芯片电路生产线和IC封装生产线的工艺设计提供参考标准；
（3）IC晶圆制程模块先设计IC晶圆制造生产线的工艺流程；再进行晶圆制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，采用图形变换技术和双缓存技术，进行晶圆制造设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作；
（4）IC芯片电路制程模块根据集成电路IC电路的EDA设计的文件，先设计IC芯片电路制造生产线的工艺流程；再进行IC芯片电路制造设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，采用图形变换技术和双缓存技术，进行IC芯片电路制造设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作；
（5）IC封装制程模块根据集成电路IC电路的EDA设计的文件，先设计IC封装生产线的工艺流程；再进行IC封装设备的参数设置和模拟编程，并将数据输入到数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和Unity技术，采用图形变换技术和双缓存技术，进行IC封装设备的机构工作过程3D仿真和交互式操作；
（6）考评系统模块先进行学员名册管理，再根据所设定的考试的平均分，系统自动出课程考试题，系统自动批卷和成绩统分。
6.根据权利要求5所述的实现集成电路IC虚拟制造系统的方法，其特征在于：所述的设计IC芯片电路制造生产线和IC封装生产线的工艺流程是根据集成电路IC电路的EDA设计的文件，设计IC芯片电路生产线和IC封装生产线的工艺流程；并且3D动画显示IC芯片电路生产线和IC封装生产线的工艺流程。
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