第1章 半导体工业

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1、福建工程学院电子科学与技术专业陈知新微电子教研室半导体制造技术9/8/20211czx@fjut.edu.cn福建工程学院电子科学与技术专业陈知新第1章半导体工业9/8/20212czx@fjut.edu.cnENIAC（埃尼阿克）重：30吨长：30.48米宽：1米占地：140平方米真空管：约19000个使用电量：150kw平均无故障运行时间：7min1947年诞生于的美国宾夕法尼亚大学第一台电子计算机9/8/20213czx@fjut.edu.cn9/8/20214czx@fjut.edu.cn19

2、47年12月23日第一个晶体管获得1956年Nobel物理奖肖克莱（W.Schokley）巴丁（J.Bardeen）布拉顿（W.Brattain）9/8/20215czx@fjut.edu.cn9/8/20216czx@fjut.edu.cn电阻电容二极管三极管体积大重量重功耗高不可靠工作速度慢普通电路9/8/20217czx@fjut.edu.cn将电子元器件按照一定的要求连接起来,完成一定的功能将所有元器件和连线做在同一个基板上,组成系统电路集成一、集成电路究竟是什么？9/8/20218czx@f

3、jut.edu.cn集成电路的概念集成电路：IntegratedCircuit，缩写IC通过一定的工艺将晶体管、二极管、电阻、电容等器件按一定的电路互连，“集成”在一块半导体单晶上，并封装在一个外壳内，能执行特定电路或系统功能的微型结构。9/8/20219czx@fjut.edu.cn1958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，由五个电子元件组成。获得2000年Nobel物理奖9/8/202110czx@fjut.edu.cn9/8/2

4、02111czx@fjut.edu.cn日常生活中的集成电路9/8/202112czx@fjut.edu.cn1957年，由于管理上的失误，发生了著名的“八天才叛逆”事件，八位从肖克利实验室出逃的年轻人找到了仙童公司，请求为他们的创业提供资金，费尔柴尔德（Fairchild）是一位出色的发明家，诸如密封舱飞机、折叠机翼等均是他的发明。他同意为“八天才”提供一定数量的资金，公司名称就叫仙童半导体公司。苹果总裁乔布斯的一句话：“仙童半导体公司就象个成熟了的蒲公英，你一吹它，这种创业精神的种子就随风四处飘扬

5、了。”1955年肖克利离开贝尔实验室返回故乡圣克拉拉，创建了"肖克利半导体实验室"。第二年，八位年轻的科学家从美国东部相继来到硅谷，加盟肖克利实验室。他们是：诺依斯（N.Noyce）、摩尔（R.Moore）、布兰克（J.Blank）、克莱尔（E.Kliner）、赫尔尼（J.Hoerni）、拉斯特（J.Last）、罗伯茨（S.Boberts）和格里尼克（V.Grinich）。桑德斯创立了AMD诺依斯和摩尔则创立了INTEL（英特尔），斯波克国民半导体公司（NSC）9/8/202113czx@fjut.e

6、du.cn9/8/202114czx@fjut.edu.cn9/8/202115czx@fjut.edu.cn集成电路的规模小规模集成电路(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）集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目9/

7、8/202116czx@fjut.edu.cn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SSI2-50＜100＜30MSI50-5000～100～50030～100LSI5000-105500～2000100～300VLSI105～106＞2000＞300ULSI106～109GSI＞1099/8/202117czx@fjut.edu.cn1971年Intel公司生产出世界上的第一个微处理器（CPU)——40041971年4Bit2300晶体管108kHz13.5mm²9/8

8、/202118czx@fjut.edu.cn1978年16Bit29,000晶体管5到8MHz1985年32Bit275,000晶体管16到32MHz8088Intel386Pentium1993年32Bit3,000,000晶体管60到200MHz9/8/202119czx@fjut.edu.cncore2单个芯片上封装了3亿个晶体管核心面积：82mm2每个晶体管所占的面积小于2.7×10-2u㎡2006年32Bit300,000,000晶体管60到2