集成电路简介课件.pptx

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1、集成电路简介什么是集成电路?是把整个电路的各个元件以及相互之间的联接同时制造在一块半导体芯片上,组成一个不可分的整体各类型号集成芯片集成电路的发明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第一块集成电路：TI公司的Kilby12个器件，Ge晶片获得2000年Nobel物理奖集成电路的发展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。1959年仙童公司制造的IC诺伊斯按集成电路规

2、模分类小规模集成电路(SmallScaleIC，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）集成电路发展60年代TTL、ECL出现并得到广泛应用。70年代MOSLSI得到大发展,典型产品64KDRAM，16位MPU80年代VLSI出现，使IC进入了崭新的阶段,典型产品4MDRAM90年代ASIC、ULSI和巨大规模集成G

3、SI等代表更高技术水平的IC不断涌现，并成为IC应用的主流产品1GDRAM摩尔定律：在价格不变的情况下，集成电路芯片上的晶体管数量每18个月翻一番，即每3年乘以4。线条宽度每6年下降一半。集成电路工艺技术指标集成度以一个IC芯片所包含的元件(晶体管或门/数)来衡量，（包括有源和无源元件）。随着集成度的提高，使IC及使用IC的电子设备的功能增强、速度和可靠性提高、功耗降低、体积和重量减小、产品成本下降，从而提高了性能/价格比，不断扩大其应用领域，因此集成度是IC技术进步的标志。为了提高集成度采取了增大芯片面积、缩小器件特征尺寸、改进电路及结构设计等措施。为节省芯片面积

4、普遍采用了多层布线结构，现已达到7层布线。从电子系统的角度来看，集成度的提高使IC进入系统集成或片上系统(SoC)的时代。集成电路工艺技术指标特征尺寸特征尺寸定义为器件中最小线条宽度(对MOS器件而言，通常指器件栅电极所决定的沟道几何长度)，也可定义为最小线条宽度与线条间距之和的一半。减小特征尺寸是提高集成度、改进器件性能的关键。特征尺寸的减小主要取决于光刻技术的改进。集成电路的特征尺寸向深亚微米发展，目前的规模化生产是0.18μm、0.15μm、0.13μm、90nm工艺，Intel目前将大部分芯片生产制成转换到65nm。特征尺寸从4μm~70nm的成比例减少的线

5、条集成电路工艺技术指标晶片直径(WaferDiameter)为了提高集成度，可适当增大芯片面积。然而，芯片面积的增大导致每个圆片内包含的芯片数减少，从而使生产效率降低，成本高。采用更大直径的晶片可解决这一问题。晶圆的尺寸增加，当前的主流晶圆的尺寸为8吋，正在向12吋晶圆迈进。晶圆尺寸的增加10一个12吋晶圆与人脸大小的对比集成电路工艺技术指标封装(Package)IC的封装最初采用插孔封装THP(through-holepackage)形式。为适应电子设备高密度组装的要求，表面安装封装(SMP)技术迅速发展起来。在电子设备中使用SMP的优点是能节省空间、改进性能和降

6、低成本，因SMP不仅体积小而且可安装在印制电路板的两面，使电路板的费用降低60％，并使性能得到改进。12IC制造过程晶圆片多探针测试，坏的芯片打标记硅晶圆片晶圆处理制程打字、最后测试封装布满芯片的硅晶圆片