《微电子技术》ppt课件.ppt

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1、信息科学——微电子技术——走进神奇世界——揭开神秘面纱长沙学院计算机科学与技术系-黄彩霞12小调查：半导体与晶体管？3半导体（semiconductor），指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。晶体管出现后，人们就能用一个小巧的、消耗功率低的电子器件，来代替体积大、功率消耗大的电子管了。晶体管的发明又为后来集成电路的降生吹响了号角。4光鲜的外

2、表52003年全球生产10^18只晶体管，人均超亿只。朴实的内心6集成电路芯片的显微照片裸片！一颗芯片如何诞生？封测制造设计需求重点！789101958年第一块集成电路：TI公司的Kilby，12个器件，Ge晶片获得2000年Nobel物理奖11摩尔定律集成电路芯片的集成度每三年提高4倍，而加工特征尺寸缩小倍。揭示一个令人震撼的世界！12特征尺寸特征尺寸即CPU表面电路的特征线宽，我们常说的130nm制程、90nm制程指的就是CPU的特征尺寸。特征尺寸越小，单位面积内的晶体管集成度就越高。在微电子学中，特征尺寸通常指集成电路中半导体器件的最小尺寸，如

3、MOS管的栅长，特征尺寸是衡量集成电路设计和制造水平的重要尺度，特征尺寸越小，芯片的集成度越高，速度越快，性能越好。13MOSFETNMOSPMOSCMOSNMOS：N-channelmetal-oxide-semiconductorPMOS：P-channelmetal-oxide-semiconductorCMOS：ComplementaryMetalOxideSemiconductor14特征尺寸1550m100m头发丝粗细30m1m1m(晶体管的大小)30~50m(皮肤细胞的大小)90年代生产的集成电路中晶体管大小与人类头发丝粗

4、细、皮肤细胞大小的比较16SingledieGoingupto12”(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。171864MSDRAM（华虹NEC生产）芯片面积5.89×9.7=57mm2，456pcs/w，1个IC中含有1.34亿只晶体管举例1920小调查：半导体与晶体管？21半导体与掺杂电子与空穴对P型半导体N型半导体浓度22MOSFETNMOSPMOSCMOS23工作原理基本特性I-V曲线电路集成电路：IntegratedCircuit，缩写IC，就是人们

5、通常所说的芯片将各种电子元器件以相互联系的状态集成到半导体材料（主要是硅）或者绝缘体材料薄层片子上，再用一个管壳将其封装起来，构成一个完整的、具有一定功能的电路或系统。核心电子元器件是晶体管。24微电子技术：Microelectronics微电子技术是在半导体材料基片上采用微细加工工艺制造微小型化电子元器件、电路和系统的技术。核心是集成电路。252627全家福相片28集成电路1~2元电子产品10元国民经济产值100元集成电路的战略地位首先表现在当代国民经济的“食物链”关系进入信息化社会的判据：半导体产值占工农业总产值的0.5%29利润比较30点石成金

6、点石成金是从秦始皇开始的梦想，当人类的智慧刻在沙子上的时候，它变的比金子还金子。313233集成电路发展大事记1947年：贝尔实验室肖特莱等人发明了晶体管，这是微电子技术发展中第一个里程碑；1950年：结型晶体管诞生；1950年：ROhl和肖特莱发明了离子注入工艺；1951年：场效应晶体管发明；1956年：CSFuller发明了扩散工艺；1958年：仙童公司RobertNoyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路，开创了世界微电子学的历史；1960年：HHLoor和ECastellani发明了光刻工艺；1962年：美国RCA公司研制出MOS场

7、效应晶体管；1963年：F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术，今天，95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺；1964年：Intel摩尔提出摩尔定律，预测晶体管集成度将会每18个月增加1倍；1966年：美国RCA公司研制出CMOS集成电路，并研制出第一块门阵列（50门）；1967年：应用材料公司（AppliedMaterials）成立，现已成为全球最大的半导体设备制造公司；1971年：Intel推出1kb动态随机存储器（DRAM），标志着大规模集成电路出现；1971年：全球第一个微处理器4004由Intel公司推出，采用的是

8、MOS工艺，这是一个里程碑式的发明；34集成电路发展大事记1974年：RCA公司推出第一个CMOS微处理器1