集成电路介绍

集成电路介绍张剑无所不在的集成电路•凡是带电池或者接电的都有集成电路•比如手机，Ipad，电视，笔记本，冰箱，汽车、飞机、轮船、导弹、卫星。。。集成电路的前身：分立元件二极管（1947年）三极管（1947年）MOS管（1960年）电子管（1906年）第一代电子计算机(ENIAC)•1946年2月14日•18000个电子管•占地170平方米•重达30吨•每小时耗电约150千瓦•每秒钟可进行5000次运算•美国国防部用来进行弹道计算集成电路的诞生•1952年5月，英国科学家达默第一次提出了集成电路的设想。•1958年以德克萨斯仪器公司的科学家基尔比为首的研究小组研制出了世界上第一块集成电路•1959年美国仙童/飞兆公司（Fairchilds）的R.Noicy诺依斯开发出用于IC的Si平面工艺技术，从而推动了IC制造业的大发展。仙童公司制造的IC诺伊斯集成电路的诞生单晶硅集成电路晶圆经过氧化、光刻、腐蚀、注入等工艺在晶圆上“刻画”出各个元件，再通过合金将元件连在一起，成为满足需要的集成电路集成电路的诞生平面工艺技术：三极管•三极管是一个电流控制开关元件：be端输入电流大小决定ce端输出电流大小ebcPNN线宽PNNebc侧面正面集成电路的发展12个晶体管1962年1000个晶体管1966年10万个晶体管1973年15万个晶体管1977年1000万个晶体管1993年1亿个晶体管1994年集成电路的发展•1962年，线宽25um•1970年，线宽8um•2000年，线宽180nm•2018年，线宽7nm1mm=1000um=1000x1000nm一根头发直径大约75um!集成电路的发展100mm150mm300mm200mm450mm19751980199020012017集成电路的发展•集成电路的集成度每18个月就翻一番，特征尺寸每3年缩小1/2。戈登·摩尔先生摩尔定律硅原子直径0.22nm！iPadmini4•2018年•面积0.03平方米•重300克•每小时耗电4.5瓦•每秒钟可进行30亿次运算•娱乐平板5600倍ENIAC10万倍3万倍60万分之一军用中国集成电路现状•中国目前是世界上最大的芯片消费市场•我国集成电路自给率水平偏低，核心芯片缺乏–2018年我国集成电路自给率仅为15.35%–核心芯片自给率更低。比如计算机系统中的MPU、通用电子系统中的FPGA/EPLD和DSP、通信装备中的EmbeddedMPU和DSP、存储设备中的DRAM和NandFlash、显示及视频系统中的DisplayDriver等，国产芯片占有率都几乎为零•2014年6月，颁布《集成电路产业发展推进纲要》，将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。谢谢！BackUp集成电路材料•硅片（Si）：直径30CM•P型材料：捕获电子（硼---P）•N型材料：提供电子（磷---N）MOS介绍•MOS管是集成电路的基础单元。•压控开关•整个电路就像城市，MOS管就像房子MOS介绍电压电流MOS管工艺制造侧面正面氧化PMOS管工艺制造侧面正面多晶硅淀积PMOS管工艺制造侧面正面涂胶PMOS管工艺制造侧面正面光刻&曝光PMOS管工艺制造侧面正面清洗PMOS管工艺制造侧面正面腐蚀PMOS管工艺制造侧面正面N注入PNNNNMOS管工艺制造侧面正面去胶PNNNNMOS管工艺制造侧面正面氧化PNNNNMOS管工艺制造侧面正面涂胶PNNNNMOS管工艺制造侧面正面光刻&曝光PNNMOS管工艺制造侧面正面清洗PNNNNMOS管工艺制造侧面正面腐蚀PNNNNMOS管工艺制造侧面正面清洗PNNNNMOS管工艺制造侧面正面合金PNNNNMOS管工艺制造侧面正面合金PNNNNSDGSDGMOS管工艺制造划片封装