紫光教育职业技能杯

一、杯赛题目：集成电路的设计、制造、封装、测试和应用全流程

二、赛题背景

新紫光集团是中国大型综合性集成电路领军企业，覆盖芯片设计、生产、封装、测试、设备、材料和模组的半导体全产业链。本次杯赛的支持企业紫光教育致力于将新紫光集团集成电路产业集群优势赋能到高校的核心产教融合型企业，提供国产自主知识产权自研一站式建设方案和产品，覆盖集成电路基础、设计、制造、封装、测试和应用全产业链。

基于上述背景，本次紫光教育职业技能杯深度引入新紫光集团半导体全产业链产业资源作为核心出题资源，在上届紫光教育职业技能杯的基础上继承创新（上届杯赛仅包括制造部分），使用国产自主可控产业级竞赛设备进行比赛，立足国产半导体产业链全流程赛道，为学生打造专属的全产业链赛题，对于参赛选手来讲，是一次难得的将半导体全产业链一线产业知识全面贯通的学习、实践和比赛机会。对于优秀参赛选手，赛事支持企业将拉通新紫光集团产业链资源，提供更加深入的流片、产业课题实习实践、就业等机会。

三、赛题任务

本次比赛将集成电路的设计、制造、封装、测试和应用贯穿于整个比赛的全过程，在各阶段过程中，赛事支持企业将根据实际情况进行系统化的理论基础讲座、赛题培训、竞赛设备试用、在线答疑和技术支持等全流程服务，确保即使是第一次接触此类赛题的参赛者都能够顺利完成比赛。

1. 初赛：集成电路的设计、制造和封装

初赛采用线上统一考核的方式进行，主要考察参赛者的集成电路设计、制造和封装相关知识储备和实操能力，所有考核内容均来自初赛阶段提供给各个参赛选手的备赛资源，请参赛者基于如下备赛资源进行赛前准备和训练：

（1）《集成电路版图设计实训平台》：提供认识版图、版图设计规则、版图绘制实例、DRC规则文件、DRC检查方法、LVS规则文件、LVS错误分析、集成电路版图寄生参数等相关内容。

（2）《集成电路工艺制造生产实训平台》：以Foundry工艺工程师的身份，完成全部工艺线操作流程，涉及到数十种设备的操作，学生可以完成典型的集成电路器件和电路的制造，整体制造环境与现代代工厂的制造环境一致，包括自动化天车系统等自动化设施。

（3）《集成电路制造设备认识实训平台》：包括常用的集成电路制造设备，例如：EUV光刻机、离子注入机、氧化炉、金属刻蚀机、槽式清洗机、物理气相沉积设备、激光退火设备、金属有机化学气相沉积设备、硅外延设备、原子层沉积设备、退火炉、扩散炉、低压化学气象沉积设备、硅刻蚀机、介质刻蚀机、光刻胶刻蚀机、化合物刻蚀机等的原理介绍、设备结构、设备内部运转过程、设备面板操作、设备动态效果动画等。

（4）《集成电路传统和先进封装实训平台》：包括传统封装和先进封装两部分。针对传统封装，包括典型传统封装设备操作（例如：减薄、划片、芯片粘结、引线键合、注塑、电镀、激光打标和切筋成型）和典型传统封装流程实训（例如：DIP、SOP、LQFP和TO-220的封装流程实训）。针对先进封装，包括典型先进封装设备的操作（例如：有机薄膜涂覆机、回流焊炉、倒装芯片键合机、填料涂布机、植球机等）和典型先进封装流程实训（例如：芯片尺寸封装、晶圆级扇入和扇出封装、系统级封装、TSV转接板技术、2.5D/3D封装等）。

2. 全国总决赛：集成电路的测试和应用

总决赛采用线下统一比赛的方式进行，使用所提供的12通道半导体物理材料工艺器件电路一体化测试机竞赛版（以下简称12通道一体化测试机竞赛版，包括：4通道源测量单元SMU，LCR表，自动测量通道、电源、信号发生器、数字IO、逻辑分析仪、示波器、万用表、器件测试应用平台及配套比赛设施），完成集成电路的测试和应用任务，具体包括：

任务1（半导体材料工艺测试）

任务2（半导体器件测试及应用）

任务3（集成电路成品芯片测试及应用）

具体任务说明请参考附件中的全国总决赛样题。

四、杯赛阶段

1. 初赛相关技术资源发放

选手报名完成后，本赛项承办企业会给每位参赛者发放初赛备赛资源，并协助安装软件License到参赛选手个人电脑上，供选手训练和备赛使用。

2. 初赛比赛（线上）

初赛比赛将统一安排在6月底进行（暂定，具体以组委会通知时间为准），比赛前，会安排初赛比赛平台的培训和试用。

3. 全国总决赛相关技术资源发放

在确定晋级总决赛的名单后，我们将安排培训，并提供若干台竞赛设备发放给晋级总决赛的选手提前熟悉比赛设备并进行比赛训练，该设备包含全国总决赛的全部竞赛内容，并提供详尽的培训和教程指引，方便参赛选手训练和备赛使用。竞赛设备数量有限，具体由本赛项支持企业协调流转。

4. 全国总决赛比赛（线下）

总决赛将统一安排在8月（暂定，具体以组委会通知时间为准）线下举行，参赛选手基于现场提供的12通道一体化测试机竞赛版，完成现场给出的集成电路测试和应用任务，具体比赛赛题以现场给出的赛题为准，附件为参考样题。

五、评分标准

1. 初赛：初赛采用线上统一考试的方式进行，均为客观题，由考试系统自动判卷并给出比赛成绩，考试系统将在初赛比赛前安排培训。

2. 全国总决赛：

现场实操裁判评分标准如下，均为客观评判：

选手总成绩为初赛成绩和全国总决赛实操成绩之和，其中，初赛成绩占50%，全国总决赛实操成绩占50%，最终以选手总成绩确定名次和奖项。

附件：全国总决赛样题

任务1（半导体材料工艺测试）

现场提供1个硅片样品（单晶硅/多晶硅/第三代半导体中的一种），请使用12通道一体化测试机竞赛版测量该硅片样品的电阻率，并给出测量结果。

任务2-1（半导体器件MOSFET测试）

现场提供1个MOSFET自动测量板卡，请使用12通道一体化测试机竞赛版测量该MOSFET的电容特性，具体条件为：

1. 接地端：源级（Source）

2. 激励（X轴）：栅源电压（Vgs），从-2V到2V，步长为0.1V

3. 待测量（Y轴）：栅极电容（Cgg）

4. 约束条件1：源漏电压（Vds）= 0V

5. 约束条件2：衬底偏压（Vbs）= 0V

6. 测试频率：1000Hz

该MOSFET的参考测量结果如下图所示：

任务2-2（半导体器件MOSFET测试数据应用）

根据任务2-1的测量结果，请使用12通道一体化测试机竞赛版提取出该MOSFET的核心模型参数Toxe（氧化层厚度）的具体数值。

任务3-1（运算放大器成品芯片测试）

现场提供运算放大器成品芯片、其他辅助芯片、辅助元器件、测试线缆、面包板等，请使用12通道一体化测试机竞赛版测量该运算放大器的如下指标：

指标1：输入漏电流

指标2：失调电压

指标3：增益

指标4：转换速率

指标5：共模抑制比

指标6：电源抑制比

任务3-2（运算放大器成品芯片应用）

应用现场提供的运算放大器成品芯片、其他辅助芯片、辅助元器件、测试线缆、面包板等，搭建一个方波和三角波发生电路，并使用12通道一体化测试机竞赛版测量出波形结果。

大赛设有通知QQ群和杯赛QQ群：

通知大群用于赛事赛制等问题的咨询、答疑，同步更新大赛相关通知。

杯赛群用于赛题相关问题咨询、答疑，赛事资料、工具发放。

杯赛QQ群：959849062

通知QQ群：1044457141