集成電路第一講 課程簡(jiǎn)介ppt課件

.,第一講內(nèi)容,一、基本概念二、內(nèi)容定位及與行業(yè)/產(chǎn)業(yè)/從業(yè)的關(guān)系三、集成電路設(shè)計(jì)師的成長(zhǎng)之路,2020/4/29,.,2,一、基本概念,IT業(yè)集成電路、半導(dǎo)體、芯片、微電子學(xué)及關(guān)系硅含量摩爾定律3C概念I(lǐng)C產(chǎn)業(yè)鏈垂直產(chǎn)業(yè)分工,2020/4/29,.,3,1、業(yè),強(qiáng)電（電力）電弱電（電子）傳輸電子+信息處理,芯片,通信,神經(jīng),軟件,靈魂,心臟,2020/4/29,.,4,2、相關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)及其之間的關(guān)系,微電子學(xué)半導(dǎo)體芯片集成電路半導(dǎo)體產(chǎn)品制造業(yè)+分立器件半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)+光電子器件半導(dǎo)體材料制造業(yè)+傳感器,（學(xué)科）,（產(chǎn)業(yè)）,（主要產(chǎn)品）,（產(chǎn)品形式）,2020/4/29,.,5,近年全球半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售比例,資料來(lái)源：世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（WSTS）,2020/4/29,.,6,3、硅含量,電子產(chǎn)品中所用半導(dǎo)體元器件的價(jià)值/電子產(chǎn)品總價(jià)值,2020/4/29,.,7,4、摩爾定律及其偉大意義,每過(guò)18個(gè)月,IC中晶體管的集成度增加一倍微米時(shí)代3um-2um-1.2um-亞微米時(shí)代0.8um-0.5um-深亞微米時(shí)代0.35um-0.25um-0.18um-0.13um-納米時(shí)代90nm-65nm-45nm-40nm-28nm-20nm-14nm,32nm,L特征尺寸,G,S,D,2020/4/29,.,8,5、3C概念,IC市場(chǎng)按整機(jī)應(yīng)用劃分，可分為Computer類、Consumer類、Communication類等不同類別。這三類占了整個(gè)市場(chǎng)的78%。,集成電路市場(chǎng)產(chǎn)品構(gòu)成,2020/4/29,.,9,6、IC產(chǎn)業(yè)鏈,整機(jī)系統(tǒng)提出應(yīng)用需求,集成電路設(shè)計(jì),計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)、通信（有線、無(wú)線、光通信、衛(wèi)星通信）數(shù)字音視頻（電視機(jī)、視盤機(jī)DVD、MP3播放器、音響）IC卡（身份認(rèn)證）、電子標(biāo)簽、汽車電子、生物電子、工業(yè)自動(dòng)化,EDA工具、服務(wù)器、PC機(jī)、工藝庫(kù)、設(shè)計(jì)師,集成電路制造,廠房、動(dòng)力、材料（硅片、化合物半導(dǎo)體材料）、專用設(shè)備、儀器（光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、注入機(jī),2020/4/29,.,10,集成電路封裝,集成電路測(cè)試,劃片機(jī)、粘片機(jī)、鍵合機(jī)、包封機(jī)、切筋打彎?rùn)C(jī)、芯片、塑封料、引線框架、金絲,測(cè)試設(shè)備、測(cè)試程序、測(cè)試夾具、測(cè)試探針卡、測(cè)試、分選、包裝,集成電路用戶,電腦及網(wǎng)絡(luò)、通信及終端（手機(jī)）、電視機(jī)、DVD、數(shù)碼相機(jī)、其他,產(chǎn)業(yè)鏈的垂直分工和IDM？,2020/4/29,.,11,IC產(chǎn)業(yè)主要由設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)、封測(cè)業(yè)組成（參考寫書、印書、裝訂書的概念）,設(shè)計(jì),封裝測(cè)試,制造,除此之外，還有半導(dǎo)體材料、工藝加工設(shè)備、設(shè)計(jì)軟件工具等附加產(chǎn)業(yè),7、垂直產(chǎn)業(yè)分工,2020/4/29,.,12,產(chǎn)業(yè)分工特點(diǎn),2020/4/29,.,13,集成電路企業(yè)的人力資源配置,資料來(lái)源：拓?fù)洚a(chǎn)業(yè)研究所,2020/4/29,.,14,2020/4/29,.,15,高薪原因分析,入行門檻高必須掌握電子學(xué)科的一般知識(shí)必須掌握眾多的IC設(shè)計(jì)工具（很難自學(xué)）必須有先進(jìn)工藝的流片經(jīng)驗(yàn)（普通高校無(wú)法提供此類機(jī)會(huì)）人才稀少，缺口巨大，供不應(yīng)求國(guó)家重視，投入巨大。研究生畢業(yè)去向,2020/4/29,.,16,國(guó)家示范性微電子學(xué)院（2015）：有條件的高校與大公司聯(lián)手培養(yǎng)IC設(shè)計(jì)人才,信電系信息科學(xué)與通信專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)電路所電子所微電子與光電子所,信電學(xué)院信息科學(xué)與通信系電子科學(xué)與技術(shù)系電路所電子所微電子學(xué)院微納電子所超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)所,.,第一講內(nèi)容,一、基本概念二、內(nèi)容定位及與行業(yè)/產(chǎn)業(yè)/就業(yè)的關(guān)系三、集成電路設(shè)計(jì)師的成長(zhǎng)之路,2020/4/29,.,18,計(jì)算機(jī),通信,家電,航天,國(guó)防,交通,醫(yī)療,安全,IC,芯片是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心和基礎(chǔ),2020/4/29,.,19,USB閃存,汽車電子,音響設(shè)備,DVD播放器,移動(dòng)終端,游戲機(jī),視頻電話,流媒體,高清影像,各種產(chǎn)品形式無(wú)處不在,2020/4/29,.,20,應(yīng)用處理器芯片基帶處理芯片射頻芯片內(nèi)存芯片音頻芯片傳感器芯片電源管理芯片等,移動(dòng)終端,人均100顆芯片,2020/4/29,.,21,2017年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)排行Top10,美國(guó)5歐洲1日本1韓國(guó)2新加坡1,2020/4/29,.,22,中國(guó)IC設(shè)計(jì)企業(yè)2017年Top10,國(guó)內(nèi)排名,2020/4/29,.,23,2016年中國(guó)半導(dǎo)體制造Top10,2020/4/29,.,24,2017全球半導(dǎo)體封裝TOP10,2020/4/29,.,25,中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要集聚地區(qū),2020/4/29,.,26,從十五開(kāi)始我國(guó)高度重視發(fā)展微電子產(chǎn)業(yè),我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從“十五”開(kāi)始起步，進(jìn)入飛速發(fā)展期。五年吸引投資累計(jì)160億美元，是過(guò)去30年總投資的4倍多。,2020/4/29,.,27,十一五出臺(tái)2005-2020年國(guó)家科技重大專項(xiàng),核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品（集成電路領(lǐng)域）極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝（集成電路領(lǐng)域）新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站水體污染的控制與治理。轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大新藥創(chuàng)制。艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治大型飛機(jī)高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)載人航天與探月工程,2020/4/29,.,28,“十二五”信息產(chǎn)業(yè)六項(xiàng)重大工程,集成電路升級(jí)工程平板顯示和彩電工業(yè)轉(zhuǎn)型工程TD-SCDMA第三代移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)新跨越工程數(shù)字影視推廣工程計(jì)算機(jī)提升和下一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程軟件及信息服務(wù)培育工程,2020/4/29,.,29,“十三五”一年內(nèi)大陸半導(dǎo)體廠投資情況,.,第一講內(nèi)容,一、基本概念二、內(nèi)容定位及與行業(yè)/產(chǎn)業(yè)/就業(yè)的關(guān)系三、集成電路設(shè)計(jì)師的成長(zhǎng)之路,2020/4/29,.,31,微電子學(xué)科基礎(chǔ),物理大學(xué)物理、熱物理與統(tǒng)計(jì)力學(xué)、量子力學(xué)、固體物理、半導(dǎo)體物理、（深亞微米）器件物理等器件/電路原理電子線路原理、晶體管原理、模擬IC設(shè)計(jì)原理、數(shù)字IC設(shè)計(jì)原理、ASIC設(shè)計(jì)原理、半導(dǎo)體工藝原理等實(shí)驗(yàn)電子線路實(shí)驗(yàn)、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、半導(dǎo)體工藝實(shí)驗(yàn)、版圖繪制實(shí)驗(yàn)、專題實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、IC課程設(shè)計(jì),2020/4/29,.,32,微電子學(xué)科畢業(yè)生重點(diǎn)專業(yè)課程（23.5學(xué)分）,1、固體物理與半導(dǎo)體物理（2+3）2、微電子學(xué)（微電子器件）（3）3、專用集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)（2）4、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)（3）5、模擬集成電路設(shè)計(jì)（3）6、微電子工藝技術(shù)（2.5）7、微電子工藝實(shí)習(xí)（含版圖）及參觀實(shí)習(xí)(2+1)8、集成電路設(shè)計(jì)專題研究（2）,2020/4/29,.,33,芯片技術(shù)學(xué)習(xí)周期,Idea設(shè)計(jì)樣品產(chǎn)品在校本科生（學(xué)設(shè)計(jì)，仿真通過(guò)）在校研究生（出樣品，測(cè)試通過(guò)）社招的工程師？（做產(chǎn)品，良率通過(guò)）,2020/4/29,.,34,在校本科生,Idea設(shè)計(jì)仿真通過(guò)功能正確,模擬IC設(shè)計(jì)工具SposerSpiceVirtuoso,數(shù)字IC設(shè)計(jì)工具M(jìn)odelsimDesignCompilerAstro,模擬IC設(shè)計(jì)原理,數(shù)字IC設(shè)計(jì)原理,2020/4/29,.,35,在校研究生,Idea設(shè)計(jì)樣品測(cè)試通過(guò)參數(shù)達(dá)標(biāo),2020/4/29,.,36,社招的工程師？,Idea設(shè)計(jì)樣品產(chǎn)品良率通過(guò)穩(wěn)定性好,2020/4/29,.,37,產(chǎn)品與樣品的區(qū)別和考量重點(diǎn),樣品：理論為主、功能為主、性能為主、水平為主、發(fā)表為主理論已經(jīng)成熟、電路已經(jīng)成熟，努力跟蹤國(guó)際水平。產(chǎn)品：工藝為主、良率為主、可靠性為主、成本為主、市場(chǎng)為主低端產(chǎn)品已成熟、高端產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化任重道遠(yuǎn)（核高基）。從樣品設(shè)計(jì)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)增加的考量（研究的路）：可靠性（如ESD防護(hù)能力、工作壽命等）工藝漲落對(duì)產(chǎn)品性能指標(biāo)的影響工藝漲落對(duì)產(chǎn)品一致性的影響,2020/4/29,.,38,謝謝,浙大微電子與光電子研究所電郵:hany浙大微電子所網(wǎng)址:,2020/4/29