《集成电路绪论》课件

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1、2021/9/201半导体集成电路2021/9/202第0章：绪论集成电路的基本概念？？？？过去、现状、发展国内相关产业发展现状课程内容考核方法2021/9/203提纲--1集成电路的概念1.什么是集成电路？2.相关基本概念3.集成电路的分类2021/9/204什么是集成电路？电阻电容二极管三极管是不是集成电路？集成电路的概念2021/9/205将电子元器件按照一定的要求连接起来,完成一定的功能集成电路的定义将所有元器件和连线做在同一个基板上,组成系统电路集成集成电路的概念2021/9/206集成电路—微电子技术的核心IntegratedCircuit，缩写IC通过一系

2、列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能集成电路的概念2021/9/207日常生活中的集成电路无处不在，彻底渗入并改变了人类生活集成电路的概念2021/9/208集成电路的概念相关基本概念形状：一般为正方形或矩形面积:几平方毫米到几百平方毫米。面积增大引起功耗增大、封装困难、成品率下降，成本提高，可通过增大硅圆片直径来弥补。晶圆尺寸(WaferSize)芯片尺寸(DieSize)6英寸、8英寸、12英寸几平方毫米到几百平方毫米2021/9

3、/209集成度、规模：每块芯片包含的晶体管数目或等效逻辑门(2输入的NAND,计算机闪存设备)的数量,1个2输入的NAND=4个晶体管集成电路的概念2021/9/2010特征尺寸•集成电路器件中最细线条的宽度，对MOS器件常指栅极所决定的沟道几何长度，是一条工艺线中能加工的最小尺寸。•反映了集成电路版图图形的精细程度，特征尺寸的减少主要取决于光刻技术的改进（光刻最小特征尺寸与曝光所用波长）。2021/9/2011按电路规模分类按导电载流子类型分类按电路处理信号方式分类按实现方法分类按电路功能分类按设计方法分类集成电路的分类2021/9/2012小规模集成电路(Small

4、ScaleIC，SSI)中规模集成电路(MediumScaleIC，MSI)大规模集成电路(LargeScaleIC，LSI)超大规模集成电路(VeryLargeScaleIC，VLSI)特大规模集成电路(UltraLargeScaleIC，ULSI)巨大规模集成电路(GiganticScaleIC，GSI）集成电路的分类-1按电路规模分类2021/9/2013划分集成电路规模的标准数字集成电路类别MOSIC双极IC模拟集成电路SSI＜102＜100＜30MSI102～103100～50030～100LSI103～105500～2000100～300VLSI105～10

5、7＞2000＞300ULSI107～109GSI＞1092021/9/2014集成电路的分类-2按导电载流子类型分类（实现工艺）电流I参与导电的载流子既有空穴又有电子，称为双级型BJT型BipolarJunctionTransistor电流I参与导电的载流子只有空穴或电子，称为单级型MOS型MOSTransistorBi-CMOSBi-CMOS是双极型CMOS电路的简称，逻辑部分采用CMOS结构，输出级采用双极型三极管，兼有CMOS电路的低功耗和双极型电路输出阻抗低的优点2021/9/2015集成电路的分类-3按电路处理信号方式分类输入与输出量均为二进制的数字，不是高电

6、平，既是低电平，在数字电路中表现为“0”，“1”。数字集成电路01模拟集成电路输入与输出量为连续变化的模拟量数模混合集成电路数模混合电路就是在一个电路系统中既有数字元件,又有模拟元件,一般是带有模数转换（AD）或数模装换（DA）部分的电路2021/9/2016混合集成电路由半导体集成电路，膜集成电路和分离元件中至少两种构成的集成电路半导体集成电路半导体单晶为基片，将构成电路的各元器件制作于同一基片上，布线连接构成的集成电路薄膜集成电路由金属和金属合金薄膜以及半导体薄膜制成元器件，布线连接构成的集成电路按实现方法分类集成电路的分类-42021/9/2017按电路功能分类集

7、成电路的分类-5通用集成电路市场上能买到的具有通用功能的集成电路例如：74系列4000系列Memory芯片CPU芯片等专用标准集成电路有些专用芯片又有许多系统销售商在贩卖ASSP例如：ModemDVDdecoderVCDdecoder专用集成电路针对某一电路系统的要求而专门设计制造的;具有特定电路功能,通常市场上买不到的ASIC玩具狗芯片；•通信卫星芯片•计算机工作站CPU中存储器与微处理器间的接口芯片2021/9/2018集成电路的分类-6按设计方法分类全定制（FullCustom）IC:硅片没有经过加工，其各掩膜层都要按特定电路的要求