《微电子技术新进展》PPT课件

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1、微电子技术新进展西安理工大学电子工程系高勇内容简介微电子技术历史简要回顾微电子技术发展方向增大晶圆尺寸和缩小特征尺寸面临的挑战和几个关键技术集成电路(IC)发展成为系统芯片(SOC)可编程器件可能取代专用集成电路（ASIC）微电子技术与其它领域相结合将产生新产业和学科EEIC1952年5月，英国科学家G.W.A.Dummer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(ClairKilby)为首的研究小组研制出了世界上第一块集成电路，并于1959年公布。集成电路发明50年EEIC1958年第一块集成电路：TI公司的Kilby，12个器件，

2、Ge晶片获得2000年Nobel物理奖EEIC1946年1月，Bell实验室正式成立半导体研究小组,W.Schokley，J.Bardeen、W.H.BrattainBardeen提出了表面态理论，Schokley给出了实现放大器的基本设想，Brattain设计了实验1947年12月23日，第一次观测到了具有放大作用的晶体管晶体管的发明EEIC1947年12月23日第一个晶体管NPNGe晶体管W.SchokleyJ.BardeenW.Brattain获得1956年Nobel物理奖EEIC晶体管的三位发明人：巴丁、肖克莱、布拉顿TheMoore’sLawMoore

3、’sLaw:Quantitative微电子技术是50年来发展最快的技术EEIC世界上第一台计算机大小：长24m，宽6m，高2.5m速度：5000次/sec；重量：30吨；功率：140KW；平均无故障运行时间：7min第一台通用电子计算机：ENIAC1946年2月14日MooreSchool，Univ.ofPennsylvania18,000个电子管70000个电阻、10000个电容器以及6000个继电器组成。EEIC微处理器的发展EEIC1979年3月16Bit2.9万晶体管5到8MHz1.5µm1985年10月32Bit27.5万晶体管16到32MHz1µm8

4、088Intel3861971年第一个微处理器40042000多个晶体管10μm的PMOS工艺1982年286微处理器13.4万个晶体管频率6MHz、8MHz、10MHz和12.5MHz微处理器的发展4044EEIC1989年4月25到50MHz1-0.8µm32Bit120万晶体管Intel486Pentium1993年3月32Bit310万晶体管60到166MHz0.8µmP6(PentiumPro)in1996150to200MHzclockrate196mm**25500Ktransistors(externalcache)0.35micron4laye

5、rsmetal3.3voltVDD>20WtypicalpowerDissipation387pinsEEIC·1999年2月，英特尔推出PentiumIII处理器，整合950万个晶体管，0.25μm工艺制造·2002年1月推出的Pentium4处理器，其整合5500万个晶体管，采用0.13μm工艺生产2002年8月13日，英特尔开始90nm制程的突破，业内首次在生产中采用应变硅；2005年顺利过渡到了65nm工艺。2007年英特尔推出45nm正式量产工艺，45nm技术是全新的技术，可以让摩尔定律至少再服役10年。多核微处理器AMD四核“Barcelona”处理

6、器采用300mm晶圆，45纳米技术制造二、微电子技术的主要发展方向(1)电子信息类产品的开发明显出现了两个特点：(1)开发产品的复杂程度激增;(2)开发产品的上市时限紧迫（TTM)集成电路在电子销售额中的份额逐年提高已进入后PC时代计算机（PC)-----Computer通讯（CellTelephone)---Communication消费类电子(汽车电子）---Consumption集成电路追求目标3G(G=109)---3T(T=1012)存储量（GB—TByte）速度（GHz—THz)、数据传输率(Gbps-Tbps,bitspersecond)三个主要发

7、展方向：继续增大晶圆尺寸和缩小特征尺寸集成电路(IC)将发展成为系统芯片(SOC)可编程器件可能取代专用集成电路（ASIC）微电子技术与其它领域相结合将产生新产业和新学科二、微电子技术的主要发展方向(2)增大晶圆尺寸EEIC集成电路制造工艺SingledieGoingupto12”(300mm)Wafer大生产的硅片直径已经从200mm转入300mm。2015年左右有可能出现400mm--450mm直径的硅片。EEIC缩小器件的特征尺寸所谓特征尺寸是指器件中最小线条宽度,常常作为技术水平的标志。对MOS器件而言，通常指器件栅电极所决定的沟道几何长度，是一条工艺线

8、中能加工的最小尺寸，也是