集成电路介绍ppt课件
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5600倍
ENIAC
10万倍
3万倍
60万分之一
军用
中国集成电路现状
中国目前是世界上最大的芯片消费市场 我国集成电路自给率水平偏低，核心芯片缺乏 2018年我国集成电路自给率仅为15.35% 核心芯片自给率更低。比如计算机系统中的MPU、通用电子系统中的FPGA/EPLD和DSP、通信装备中的Embedded MPU和DSP、存储设备中的DRAM和Nand Flash、显示及视频系统中的Display Driver等，国产芯片占有率都几乎为零 2014年6月，颁布《集成电路产业发展推进纲要》，将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。
仙童公司制造的IC
诺伊斯
集成电路的诞生
单晶硅
集成电路晶圆
经过氧化、光刻、腐蚀、注入等工艺在晶圆上“刻画”出各个元件，再通过合金将元件连在一起，成为满足需要的集成电路
集成电路的诞生
平面工艺技术：三极管
三极管是一个电流控制开关元件：be端输入电流大小决定ce端输出电流大小
e
b
c
P
N
N
线宽
P
N
N
e
b
c
侧面
正面
集成电路的发展
12个 晶体管 1962年
1000个 晶体管 1966年
10万个 晶体管 1973年
15万个 晶体管 1977年
1000万个 晶体管 1993年
1亿个 晶体管 1994年
集成电路的发展
1962年，线宽25um 1970年，线宽8um 2000年，线宽180nm 2018年，线宽7nm 1mm=1000um=1000x1000nm 一根头发直径大约75um!
涂胶
P
N
N
N
N
MOS管工艺制造
侧面
正面
光刻&曝光
P
N
N
MOS管工艺制造
侧面
正面
清洗
P
N
N
N
N
MOS管工艺制造
侧面
正面
腐蚀
P
N
N
N
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MOS管工艺制造
侧面
正面
清洗
P
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MOS管工艺制造
侧面
正面
N
MOS管工艺制造
侧面
正面
合金
P
N
N
N
N
S
D
G
S
D
G
MOS管工艺制造
划片
封装
什么是集成电路
通过一系列特定的加工工艺 将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件 按照一定的电路互连 “集成”在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上 封装在一个外壳内 执行特定电路或系统功能
集成电路的诞生
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 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。
无所不在的集成电路
凡是带电池或者接电的都有集成电路 比如手机，Ipad，电视，笔记本，冰箱，汽车、飞机、轮船、导弹、卫星。。。
集成电路的前身：分立元件
二极管 （1947年）
三极管 （1947年）
MOS管 （1960年）
电子管 （1906年）
第一代电子计算机(ENIAC)
1946年2月14日 18000个电子管 占地170平方米 重达30吨 每小时耗电约150千瓦 每秒钟可进行5000次运算 美国国防部用来进行弹道计算
谢 谢！
Back Up
集成电路材料
硅片（Si）：直径30CM P型材料：捕获电子（硼 --- P） N型材料：提供电子（磷 --- N）
MOS介绍
MOS管是集成电路的基础单元。 压控开关 整个电路就像城市，MOS管就像房子
MOS介绍
电压
电流
MOS管工艺制造
侧面
正面
氧化
P
MOS管工艺制造
侧面
正面
多晶硅淀积
P
MOS管工艺制造
侧面
正面
涂胶
P
MOS管工艺制造
侧面
正面
光刻&曝光
P
MOS管工艺制造
侧面
正面
清洗
P
MOS管工艺制造
侧面
正面
腐蚀
P
MOS管工艺制造
侧面
正面
N注入
P
N
N
N
N
MOS管工艺制造
侧面
正面
去胶
P
N
N
N
N
MOS管工艺制造
侧面
正面
氧化
P
N
N
N
N
MOS管工艺制造
侧面
正面
集成电路的发展
150mm
300mm
200mm
450mm
1975
1980
1990
2001
2017
集成电路的发展
集成电路的集成度每18个月就翻一番，特征尺寸每3年缩小1/2。
戈登·摩尔先生
摩尔定律
硅原子直径0.22nm！
iPad mini4
2018年 面积0.03平方米 重300克 每小时耗电4.5瓦 每秒钟可进行30亿次运算 娱乐平板
ENIAC
10万倍
3万倍
60万分之一
军用
中国集成电路现状
中国目前是世界上最大的芯片消费市场 我国集成电路自给率水平偏低，核心芯片缺乏 2018年我国集成电路自给率仅为15.35% 核心芯片自给率更低。比如计算机系统中的MPU、通用电子系统中的FPGA/EPLD和DSP、通信装备中的Embedded MPU和DSP、存储设备中的DRAM和Nand Flash、显示及视频系统中的Display Driver等，国产芯片占有率都几乎为零 2014年6月，颁布《集成电路产业发展推进纲要》，将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。
仙童公司制造的IC
诺伊斯
集成电路的诞生
单晶硅
集成电路晶圆
经过氧化、光刻、腐蚀、注入等工艺在晶圆上“刻画”出各个元件，再通过合金将元件连在一起，成为满足需要的集成电路
集成电路的诞生
平面工艺技术：三极管
三极管是一个电流控制开关元件：be端输入电流大小决定ce端输出电流大小
e
b
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线宽
P
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侧面
正面
集成电路的发展
12个 晶体管 1962年
1000个 晶体管 1966年
10万个 晶体管 1973年
15万个 晶体管 1977年
1000万个 晶体管 1993年
1亿个 晶体管 1994年
集成电路的发展
1962年，线宽25um 1970年，线宽8um 2000年，线宽180nm 2018年，线宽7nm 1mm=1000um=1000x1000nm 一根头发直径大约75um!
涂胶
P
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MOS管工艺制造
侧面
正面
光刻&曝光
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MOS管工艺制造
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清洗
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MOS管工艺制造
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腐蚀
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MOS管工艺制造
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清洗
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MOS管工艺制造
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MOS管工艺制造
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正面
合金
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D
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S
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MOS管工艺制造
划片
封装
什么是集成电路
通过一系列特定的加工工艺 将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件 按照一定的电路互连 “集成”在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上 封装在一个外壳内 执行特定电路或系统功能
集成电路的诞生
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 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。
无所不在的集成电路
凡是带电池或者接电的都有集成电路 比如手机，Ipad，电视，笔记本，冰箱，汽车、飞机、轮船、导弹、卫星。。。
集成电路的前身：分立元件
二极管 （1947年）
三极管 （1947年）
MOS管 （1960年）
电子管 （1906年）
第一代电子计算机(ENIAC)
1946年2月14日 18000个电子管 占地170平方米 重达30吨 每小时耗电约150千瓦 每秒钟可进行5000次运算 美国国防部用来进行弹道计算
谢 谢！
Back Up
集成电路材料
硅片（Si）：直径30CM P型材料：捕获电子（硼 --- P） N型材料：提供电子（磷 --- N）
MOS介绍
MOS管是集成电路的基础单元。 压控开关 整个电路就像城市，MOS管就像房子
MOS介绍
电压
电流
MOS管工艺制造
侧面
正面
氧化
P
MOS管工艺制造
侧面
正面
多晶硅淀积
P
MOS管工艺制造
侧面
正面
涂胶
P
MOS管工艺制造
侧面
正面
光刻&曝光
P
MOS管工艺制造
侧面
正面
清洗
P
MOS管工艺制造
侧面
正面
腐蚀
P
MOS管工艺制造
侧面
正面
N注入
P
N
N
N
N
MOS管工艺制造
侧面
正面
去胶
P
N
N
N
N
MOS管工艺制造
侧面
正面
氧化
P
N
N
N
N
MOS管工艺制造
侧面
正面
集成电路的发展
150mm
300mm
200mm
450mm
1975
1980
1990
2001
2017
集成电路的发展
集成电路的集成度每18个月就翻一番，特征尺寸每3年缩小1/2。
戈登·摩尔先生
摩尔定律
硅原子直径0.22nm！
iPad mini4
2018年 面积0.03平方米 重300克 每小时耗电4.5瓦 每秒钟可进行30亿次运算 娱乐平板