集成电路发展概说.ppt

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1、集成电路发展概说－－姚若河1微电子技术发展的简要回顾集成电路产业应用举例2微电子技术发展的简要回顾IC－Integratedcircuit集成电路是指通过一系列特定的加工工艺，将多个晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照一定的电路连接集成在一块半导体单晶片或陶瓷等基片上，作为一个不可分割的整体执行某已特定功能的组件。31947年12月世界上第一个晶体管诞生，发明人：肖克莱、巴丁、布扎顿。1956年获诺贝尔物理学奖。45671833年美国的法拉第发现氯化银的电阻率随温度升高而增大。最早的半导体性质。1873年施密特:晶体硒在光照射下电阻变小。光电导效应。81877年亚当斯:

2、晶体硒和金属接触在光照射下产生电动势－－半导体光生伏特效应。1906年皮尔逊:金属与硅进体接触产生整流作用－－整流效应。1931年威尔逊提出能带理论，能很好地解释半导体的许多性质。1939年达维多夫：认识到半导体中少数载流子的重要性（少数载流子概念的提出）。91947年12月世界上第一个晶体管。1952年5月美国的达默提出了集成电路的设想。1958年基尔比小组研制出第一块集成电路。10历史上第一个集成电路11微电子技术为支撑的电子产业平均发展速度大约在15％以上。1994年为25％，销售额达1097亿美元。2000年，销售额超过2000亿美元。摩尔定律：Intel公司创始人之一E.Mo

3、ore在1965年预言的：集成电路的集成度每3年增长4倍，特征尺寸每3年缩小倍。年：9799200120032009特征尺寸/um：0.250.180.150.130.0712戈登-摩尔131415集成电路产业16集成电路产业IC设计IC制造IC封装及测试171IC设计：最初的物理版图设计入手集成电路单元库IP核行为设计——电路的功能结构设计——逻辑和电路物理设计——光刻掩膜版1816位音频DAC系统总体框图1920212223242526272IC制造光刻：可见光甚远紫外光电子束光刻刻蚀：湿法腐蚀、干法腐蚀溅射与离子束锐蚀等离子刻蚀反应离子刻蚀扩散与离子注入接触与互连2829材料结构

4、——多层互连铜互连和低K互连绝缘介质电迁移应力迁移高K栅绝缘介质新技术和新材料.30313IC封装IC产业经历了三次分工60年代，IC厂掌握全部技术70年代，第一次分工，工艺设备制造、提供商、生产厂商。80年代，第二次分工，Foundry的出现，设计与生产制造分开。90年代，第三次分工：设计的分工。系统芯片集成公司和IP提供与设计公司。封装产业是第二次分工时独立出来的。323334353637383940工艺流程划片——分类——管芯键合——引线键合——密封——管壳焊封——塑模——测试材料形式塑封陶瓷封装金属封装常规封装表面封装41PIP双列直插式封装QFP塑料方型扁平式封装PFP塑料扁

5、平组件式封装PGA插针网格阵列封装BGA球栅阵列封装SIP（SysteminPackage）系统级封装42系统级封装示意图43系统级封装与SoC、MCM以及3D封装的结构比较44粤晶公司YJ62214546474849互连问题，多层互连：电磁兼容、热阻问题。无铅焊料---铅的危害2003年2月13日，欧洲议会与欧洲部长会议组织强制要求自2006年7月1日起，在欧洲市场商销售的电子产品必须为无铅产品。熔点，浸润性，电阻率，力学性能，抗疲劳性。可靠性问题：锡须问题50应用举例511623年第一台机械计算机521674年第一台能连续运算计算机531942年第一台现代计算机雏形计算机电子管54

6、1946年ENIAC计算机55第一台晶体管计算机TRADIC800只晶体管5657谢谢大家!58