微电子技术概论_西电微电子

1、微电子技术概论 课程相关信息教材:微电子概论上课时间:每周三 3-4节 上课地点:西 305考核方式:开卷内容 &目的:介绍集成器件物理基础、集成电路制造工艺、 集成电路设计和微电子系统设计等相关知识。掌握微电子方 面的基础知识。 第一章 概论 1-1 集成电路基本概念一、什么是集成电路二、集成电路的发明和发展三、集成电路分类1-2 学习要点一、 ASIC 研制过程二、 IC 设计流程三、课程知识框架(IC :Integrated Circuit半导体集成电路 是用半导体工艺技 术将电子电路的元 件(电阻、电容、 电感等和器件 (晶体管、传感器 等在同一半导体 材料上 “ 不可分割 地

2、 ” 制造完成,并互连在一起,形成完 整的有独立功能的电路和系统。(IC :Integrated Circuit (IC :Integrated Circuit (IC :Integrated Circuit (IC :Integrated Circuit (IC :Integrated Circuit 二、集成电路的发明和发展1947年 12月 23日, Bell 实验室, W.Shockley 、 J.Bardeen 和 W.Brattain 发明了点接触三极管 W.Shockley 等三 人 于 1956年 获得诺贝尔奖 1.发展历程 二、集成电路的发明和发展 1958年 美国德克萨斯仪

3、 器(TI 公司 的 J. S. Kilby于 研制 出 第 一 块 IC J. S. Kilby于 2000年获得诺贝尔奖同一年 稍后 , 美国仙童公司 研制 出适 用 于 工 业化生产 的集 成电路。 目前 IC 基本工艺 尚未 发 生根 本 变化 。二、集成电路的发明和发展 二、集成电路的发明和发展 二、集成电路的发明和发展 二、集成电路的发明和发展 二、集成电路的发明和发展 2. IC发展的基本特点-Moore 定律2. IC发展的基本特点-Moore 定律2. IC发展的基本特点-Moore 定律每隔 3年, 特征尺寸缩小 30%,集成 度 (每个芯片 上集成的晶体管和元件的 数目

4、提高 4倍 。每隔 4年, “ 单个 晶体管 价格 ” 缩小 10倍 。 专 用集成电路(ASIC 和 存储 器 每 12年 其 集成 度 和 性 能 均翻番 。2. IC发展的基本特点-Moore 定律3. 集成电路发展的其他特点(1IC产业 是 “ 吞金 ” 工程。(2IC产业 是 “ 金蛋 ” 工程。(3“ 通 用 ” IC 产业已 形成 “ 垄断 ” 趋势 , 进入 的 “ 门槛 ” 很高 。(4“ 专 用 ” IC “ 发展 迅速 ” ,并 已 形成 产业专门化 分工。(5出现 了一 批 Fabless 公司 , 即专门进行 集成电路设计的 公司 (Design House,将设计

5、结果交由 IC 制造 厂加 工。(6出现 了一 批 Chipless 公司 , 利 用 IC 制造 厂 的工艺 数据 ,设 计 具 有 自主 知识 产权 的 IC 宏单 元, (称为 IP 核 ,不 生 成集成电 路 产 品 。(7 集成电路设计 需 要 微 电子、电路系统等 多 专业 设计 人 员共 同完成 , 各 自 发 挥 不同的技术 专 长作 用。(8 ASIC主 流 产 品为 “ 数 字 集成电路 ” , 但 是技术 难 点是 “ 模拟 集成电路 ” , 特 别 是 “ 微波 集成电路 ” 设计二、集成电路的 分类 1. 按电路的规模分类三、集成电路的 分类三、集成电路的 分类三、集

6、成电路的 分类三、集成电路的 分类三、集成电路的 分类三、集成电路的 分类三、集成电路的 分类三、集成电路的 分类6. 按电路结构分类(1 半导体集成电路, 又 称为单片集成电路 (Monolithic IC(2混合 集成电路(HIC :Hybric Integrated Circuit 薄膜 IC 、厚膜 IC 、薄厚膜 IC 、多芯片 组 件 (MCM:Multi -Chip Moudle第一章 概论 1-1 集成电路基本概念一、什么是集成电路二、集成电路的发明和发展三、集成电路分类1-2 学习要点一、 ASIC 研制过程二、 IC 设计流程三、课程知识框架一、 ASIC 研 制 过 程

7、一、 ASIC 研 制基本 过 程 ASIC 研制 包括 5个 阶段:(1 电路系统设计、(2 版图 设计、(3 集成电路 芯片加 工制造、(4 集成电路 封装 、(5 成 品测试 和分 析其 中 “ 设计 ” 包括 的 具 体工 作 如 流程 图所示 。电路系统设计 只 是集成电路 设计 中 的一半工 作 。XD521电路原理图 XD521电路版图二、 IC 设计 流 程二、 IC 设计 流 程二、 IC 设计 流 程二、 IC 设计 流 程二、 IC 设计 流 程二、 IC 设计 流 程二、 IC 设计 流 程二、 IC 设计 流 程二、 IC 设计 流 程二、 IC设计流程 三、 课程知识框架 1、集成器件物理基础（8课时） *半导体相关知识、PN结、双极、JFET、MOSFET