微电子技术的发展与应用毕业论文

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1、微电子技术的发展与应用毕业论文1.1.1集成电路的发展回顾全球集成电路发展的路程，基本上可以总结为六个阶段：第一阶段：1962年制造出包含12个晶体管的小规模集成电路（SSI，Small-ScaleIntegration）。第二阶段：1966年发展到集成度为100～1000个晶体管的中规模集成电路（MSI，Medium-ScaleIntegration）。第三阶段：1967～1973年，研制出1000～100000个晶体管的大规模集成电路（LSI，Large-ScaleIntegration）。第四阶段：1977年研制出在30

2、平方毫米的硅晶片上集成15万个晶体管的超大规模集成电路（VLSI，VeryLarge-ScaleIntegration）。这是电子技术的第4次重大突破，从此真正迈入了微电子时代。第五阶段：1993年随着集成了1000万个晶体管的16MBFLASH和256MBDRAM的研制成功，进入了特大规模集成电路（ULSI，UltraLarge-ScaleIntegration）时代。第六阶段：1994年由于集成1亿个元件的1GBDRAM的研制成功，进入巨大规模集成电路（GSI，GigaScaleIntegration）时代。1.1.2集成

3、电路产业分工微电子技术的迅速发展得益于集成电路产业内部的细致分工。目前，集成电路产业链主要包括设计、制造、封装和测试，如图所示。在这历史过程中，世界IC产业为适应技术的发展和市场的需求，其产业结构经历了3次重大变革。1、以生产为导向的初级阶段20世纪60年代的集成电路产业就是半导体产业，IC设计只是附属产品。70年代出现独立的IC厂家设计IC产品。2、Foundry与Fabless设计公司的崛起20世纪80年代，工艺设备生产能力已经相当强大，但是费用十分昂贵，IC厂家自己的设计不足以供其饱和运行，因此开始承接对外加工，继而由部

4、分到全部对外加工，形成了101Foundry加工和Fabless设计的分工。Foundry：芯片代工厂的简称，不搞设计，没有自己的IC产品，为Fabless提供完全意义上的代工，这使得Fabless可以放心地把产品交给Foundry而无需担心知识产权外流。Fabless：半导体集成电路行业中无生产线设计公司的简称。Fabless开拓市场后进行产品设计，将设计的成果外包给Foundry厂家进行芯片生产，生产出来的芯片经过封装测试后由设计公司自己销售。3、“四业分离”的IC产业20世纪90年代，IC产业结构开始向高度专业化转变，开

5、始形成设计、制造、封装、测试独立成型的局面。这次分工的另一个特征是：系统设计和IP（知识产权）设计开始分工，它对集成电路产业的影响不亚于20世纪80年代Foundry与Fabless的分工。1.2SoC概述随着设计与制造技术的发展，集成电路设计从晶体管的集成发展到逻辑门的集成，现在又发展到IP的集成，即SoC(System-on-a-Chip)设计技术，SoCdesign=systemarchitecture+IC。在经过了多年的争论后，专家们就SoC的定义达成了一致意见。这个定义虽然不是非常严格，但明确地表明了SoC的特征：

6、①实现复杂系统功能的VLSI；采用超深亚微米工艺技术；②使用一个以上嵌入式CPU/数字信号处理器（DSP）；③外部可以对芯片进行编程；注：晶圆：指硅半导体集成电路所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆，晶圆是生产集成电路所用的载体。晶圆越大，同一圆片上可生产的IC就越多，可降低成本；但对材料技术和生产技术的要求更高，一般认为硅晶圆的直径越大，代表这座晶圆厂有更好的技术，在生产晶圆的过程当中，良品率是很重要的条件。工艺等级：通常把0.8～0.35um称为亚微米，0.25um及其以下称为深亚微米，0.18um101或以下称为超

7、深亚微米，0.05um及其以下称为纳米级。SoC中包含了微处理器/微控制器、存储器以及其他专用功能逻辑（DSP等），但并不是包含了微处理器、存储器以及其他专用功能逻辑的芯片就是SoC。SoC技术被广泛认同的根本原因，并不在于SoC可以集成多少个晶体管，而在于SoC可以用较短时间被设计出来。这是SoC的主要价值所在——缩短产品的上市周期，因此，SoC更合理的定义为：SoC是在一个芯片上由于广泛使用预定制模块IP(IntellectualProperty)而得以快速开发的集成电路。从设计上来说，SoC就是一个通过设计复用达到高生产

8、率的硬件软件协同设计的过程。从方法学的角度来看，SoC是一套极大规模集成电路的设计方法学，包括IP核可复用设计/测试方法及接口规范、系统芯片总线式集成设计方法学、系统芯片验证和测试方法学。SoC是一种设计理念，就是将各个可以集成在一起的模块集成到一个芯片上，他借鉴了软件的复用