集成電路工藝1

集成電路工藝信息學(xué)院電子科學(xué)與技術(shù)參考書：C.Y.Chang,S.M.Sze,“ULSITechnology”王陽元等,“集成電路工藝原理”M.Quirk,J.Serda,“半導(dǎo)體制造技術(shù)”成績計(jì)算：平時(shí)成績（出勤、作業(yè)、小測(cè)驗(yàn)）20％＋期終考試80％請(qǐng)假需有輔導(dǎo)員簽名！補(bǔ)交作業(yè)，抄襲,扣分！！本門課程共分幾大塊來介紹：一、緒論主要介紹微電子器件工藝的發(fā)展歷史，集成電路的發(fā)展歷史及工藝實(shí)例。二、硅的晶體結(jié)構(gòu)主要介紹硅晶體的特點(diǎn)，晶向，晶面，缺陷，雜質(zhì)等等。三、熱處理及離子注入氧化，擴(kuò)散，離子注入工藝四、薄膜工藝物理氣相淀積，化學(xué)氣相淀積，外延工藝五、圖形轉(zhuǎn)移工藝光刻與刻蝕六、工藝集成金屬化與多層互連，工藝集成七、后工藝，測(cè)試減薄，蒸金，劃片，燒結(jié)，鍵合，封裝，測(cè)試集成電路工藝分幾大塊技術(shù)：圖形轉(zhuǎn)移：將設(shè)計(jì)在掩膜版(類似于照相底片)上的圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體單晶片上

光刻：接觸光刻、接近光刻、投影光刻、電子束光刻等

刻蝕：干法刻蝕、濕法刻蝕摻雜：根據(jù)設(shè)計(jì)的需要，將適量的各種雜質(zhì)摻雜在需要的位置上，形成晶體管、接觸等

離子注入：退火

擴(kuò)散：制膜：制作各種材料的薄膜

氧化：干氧氧化、濕氧氧化等

CVD：APCVD、LPCVD、PECVD

PVD：蒸發(fā)、濺射Chap0緒論Chap1硅的晶體結(jié)構(gòu)Chap2氧化Chap3擴(kuò)散工藝Chap4離子注入工藝Chap5物理氣相沉積Chap6化學(xué)氣相淀積Chap7外延Chap8光刻與刻蝕工藝Chap9金屬化與多層互連Chap10工藝集成Chap11后工藝Chap12器件的可靠性測(cè)試

集成電路制備主要工藝及設(shè)備

1.晶片制備2.前道工藝

3.后道工藝1.晶片制備

1.1單晶拉伸：在適當(dāng)?shù)臏囟认拢瑢⑻刂频淖丫c熔化于坩堝內(nèi)的高純多晶材料相接觸，在籽晶與坩堝相對(duì)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，按一定速度向上提拉籽晶，使熔體不斷沿籽晶晶向結(jié)晶，直接拉制成單晶。

相關(guān)設(shè)備>>單晶爐1.2切片：將半導(dǎo)體單晶按所需晶向切割成指定厚度的薄片

相關(guān)設(shè)備>>內(nèi)圓切片機(jī)多刀切割機(jī)1.3倒角：由于剛切下來的晶片外邊緣很鋒利，硅單晶又是脆性材料，為避免邊角崩裂影響晶片強(qiáng)度、破壞晶片表面光潔和對(duì)后工序帶來污染顆粒，必須用專用的設(shè)備自動(dòng)修整晶片邊緣形狀和外徑尺寸。

相關(guān)設(shè)備>>倒角機(jī)

1.4拋光：利用拋光劑對(duì)研磨后的晶片進(jìn)行物理、化學(xué)的表面加工，以獲取無晶格損傷的高潔凈度、高平整度的鏡面晶片。

相關(guān)設(shè)備>>單/雙面拋光機(jī)單/多頭拋光機(jī)1.5清洗：合理的清洗是保證硅片表面質(zhì)量的重要條件。在晶片制備過程中需要多次清洗，以去除殘留在晶片表面或邊緣的廢屑等。

相關(guān)設(shè)備>>清洗機(jī)沖洗甩干機(jī)

2.前道工藝

2.1外延：在單晶襯底晶片上生長一層具有與基片不同電子特性的薄硅層。

相關(guān)設(shè)備>>外延爐2.2氧化：在高溫下，氧和水蒸氣跟硅表面起化學(xué)作用，形成薄厚均勻的硅氧化層。

相關(guān)設(shè)備>>氧化爐

2.3化學(xué)汽相淀積（CVD）：使一種或數(shù)種物質(zhì)的氣體以某種方式激活后，在襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并淀積所需固體薄膜。

相關(guān)設(shè)備>>CVD設(shè)備2.4濺射：正離子受強(qiáng)電場(chǎng)加速，形成高能量的離子流轟擊靶材，當(dāng)離子的動(dòng)能超過靶原子的結(jié)合能時(shí)，靶表面的原子就脫離表面，濺射到對(duì)面的陽極上，淀積成薄膜。

相關(guān)設(shè)備>>濺射臺(tái)

2.5光刻：將掩模圖形轉(zhuǎn)印到涂有光刻膠的襯底晶片上。對(duì)準(zhǔn)和曝光是光刻工藝中最關(guān)鍵的工序

相關(guān)設(shè)備>>接觸/接近式曝光機(jī)分步投影曝光機(jī)

2.6刻蝕：活性氣體可使曝光區(qū)，在晶片表面建立幾何圖形。

相關(guān)設(shè)備>>刻蝕機(jī)

2.7離子注入：先使待摻雜的原子電離，再加速到一定能量使之“注入”到晶體中，經(jīng)過退火使雜質(zhì)激活，達(dá)到摻雜目的。

相關(guān)設(shè)備>>離子注入機(jī)

3.后道工藝

3.1探針測(cè)試：對(duì)晶圓上的每個(gè)電路進(jìn)行電性能測(cè)試及特性測(cè)試。

相關(guān)設(shè)備>>探針測(cè)試臺(tái)3.2劃片：將具有集成電路管芯的圓片用金剛砂刃具、激光束等方法分割成單獨(dú)的管芯以便封裝。

相關(guān)設(shè)備>>砂輪劃片機(jī)

3.3粘片：把集成電路芯片用銀漿、銀玻璃、低溫焊料或共晶焊料裝配到塑料封裝的引線框架或陶瓷封裝外殼底座上。

相關(guān)設(shè)備>>粘片機(jī)3.4引線鍵合：用金引線把集成電路管芯上的壓焊點(diǎn)與外殼或引線框架上的外引線內(nèi)引出端通過鍵合連接起來。

相關(guān)設(shè)備>>引線鍵合機(jī)

3.5封裝：密封組件用作機(jī)械和外界保護(hù)。為保證封裝質(zhì)量，管殼必須具有良好的氣密性、足夠的機(jī)械強(qiáng)度、良好的電氣性能和熱性能。

相關(guān)設(shè)備>>塑封壓機(jī)切筋打彎機(jī)打標(biāo)機(jī)

3.6終測(cè)：又叫成品測(cè)試，目的是確保IC能滿足最低電氣規(guī)范化要求，并按不同要求分類，統(tǒng)計(jì)出分類結(jié)果和不同參數(shù)分布，供質(zhì)量和生產(chǎn)部門參考。

相關(guān)設(shè)備>>數(shù)字集成電路測(cè)試系

Chap0緒論

微電子科學(xué)是在固體物理、微電子器件工藝和電子學(xué)三者的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新的學(xué)科。近幾年來，它發(fā)展迅速，主要?dú)w功于微電子器件工藝（即半導(dǎo)體工藝）的迅速發(fā)展。大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的誕生和發(fā)展,是微電子器件發(fā)展的里程碑。

0．1微電子器件工藝的發(fā)展歷史

大致分為三個(gè)階段：

1.生長法：在20世紀(jì)30、40年代，經(jīng)過對(duì)半導(dǎo)體材料的性質(zhì)及特點(diǎn)的深入研究和長時(shí)間的實(shí)踐和探索，開始利用鍺、硅晶體制造P-N結(jié)。剛開始方法較為原始，它是在拉制鍺、硅單晶體的過程中實(shí)現(xiàn)的。以鍺單晶為例，由于熔化的晶體的導(dǎo)電類型為N型（或P型），在拉制過程中，某一時(shí)刻突然改變摻雜濃度，如放入某種受主雜質(zhì)（或施主雜質(zhì)），這樣已拉制好的單晶，先頭部分為N型（或P型），而后一部分就成為P型(或N型),然后將鍺單晶切成小片,在P型和N型交界面處就形成了一個(gè)P-N結(jié),這就是晶體二極管。

生長結(jié)晶體管2.

合金法：

到了20世紀(jì)50年代，采用合金法制造PN結(jié)。它是將一個(gè)受主雜質(zhì)（施主雜質(zhì)）的小球，放在一塊N型（P型）鍺晶片上，然后，將它們一起放在高溫下加熱，使小球熔化，以合金方式浸入到鍺晶體中，當(dāng)晶片完全冷卻后，小球上制成了合金二極管或合金三極管。3.

擴(kuò)散法：

上述兩種制備PN結(jié)的方法，雖然工藝十分簡單，但是基區(qū)很難制的很薄,直接影響了晶體管的特性。因此，經(jīng)過探索研究，找到了一種更好的方法，這就是擴(kuò)散法。用這種方法可以把基區(qū)制得十分薄，而且電阻率可以不均勻，這樣晶體管的電學(xué)特性就大大提高了。擴(kuò)散法是在硅平面工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。合金結(jié)晶體管擴(kuò)散平面工藝發(fā)明人：JeanHoerni－－Fairchild1958-1960:氧化p－n結(jié)隔離Al的蒸發(fā)……擴(kuò)散光刻氧化掩蔽平面工藝基本光刻步驟光刻膠掩膜版應(yīng)用平面工藝可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)器件的集成

因?yàn)樵诠杵嫌脽嵘L氧化法能生長出具有優(yōu)良電絕緣性能，又能掩蔽雜質(zhì)擴(kuò)散的二氧化硅層。此后，光刻技術(shù)，薄膜蒸發(fā)技術(shù)又先后被引進(jìn)到半導(dǎo)體器件制造中來。這樣，氧化、擴(kuò)散、光刻、外延等技術(shù)相結(jié)合，導(dǎo)致硅平面工藝技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展。用擴(kuò)散法制造的硅晶體管，其頻率、功率、飽和壓降和表面噪聲等性能以及器件的穩(wěn)定性、可靠性，大大超過了鍺器件，這為集成電路制造技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

把電路所需要的晶體管、二極管、電阻器和電容器等元件用一定工藝方式制作在一小塊硅片、玻璃或陶瓷襯底上，再用適當(dāng)?shù)墓に囘M(jìn)行互連，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，使整個(gè)電路的體積大大縮小，引出線和焊接點(diǎn)的數(shù)目也大為減少。集成的設(shè)想出現(xiàn)在50年代末和60年代初，是采用硅平面技術(shù)和薄膜與厚膜技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。

電子集成技術(shù)按工藝方法分為以硅平面工藝為基礎(chǔ)的單片集成電路、以薄膜技術(shù)為基礎(chǔ)的薄膜集成電路和以絲網(wǎng)印刷技術(shù)為基礎(chǔ)的厚膜集成電路。

比較

單片集成電路和薄膜與厚膜集成電路這三種工藝方式各有特點(diǎn)，可以互相補(bǔ)充。通用電路和標(biāo)準(zhǔn)電路的數(shù)量大，可采用單片集成電路。需要量少的或是非標(biāo)準(zhǔn)電路，一般選用混合工藝方式，也就是采用標(biāo)準(zhǔn)化的單片集成電路，加上有源和無源元件的混合集成電路。厚膜、薄膜集成電路在某些應(yīng)用中是互相交叉的。厚膜工藝所用工藝設(shè)備比較簡易，電路設(shè)計(jì)靈生產(chǎn)周期短，散熱良好，所以在高壓、大功率和無源元件公差要求不太苛刻的電路中使用較為廣泛。另外，由于厚膜電路在工藝制造上容易實(shí)現(xiàn)多層布線，在超出單片集成電路能力所及的較復(fù)雜的應(yīng)用方面，可將大規(guī)模集成電路芯片組裝成超大規(guī)模集成電路，也可將單功能或多功能單片集成電路芯片組裝成多功能的部件甚至小的整機(jī)。單片集成電路除向更高集成度發(fā)展外，也正在向著大功率、線性、高頻電路和模擬電路方面發(fā)展。不過,在微波集成電路、較大功率集成電路方面，薄膜、厚膜混合集成電路還具有優(yōu)越性。在具體的選用上，往往將各類單片集成電路和厚膜、薄膜集成工藝結(jié)合在一起，特別如精密電阻網(wǎng)絡(luò)和阻容網(wǎng)絡(luò)基片粘貼于由厚膜電阻和導(dǎo)帶組裝成的基片上，裝成一個(gè)復(fù)雜的完整的電路。必要時(shí)甚至可配接上個(gè)別超小型元件，組成部件或整機(jī)。0．2集成電路的發(fā)展歷史

隨著硅平面工藝技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，到1958年，誕生了第一塊集成電路，也就是小規(guī)模集成電路（SSI）；到了20世紀(jì)60年代中期，出現(xiàn)了中規(guī)模集成電路(MSI)；20世紀(jì)70年代前期又出現(xiàn)了大規(guī)模集成電路（LSI）；20世紀(jì)70年代后期又出現(xiàn)了超大規(guī)模集成電路（VLSI）；到了20世紀(jì)90年代就出現(xiàn)了特大規(guī)模集成電路（ULSI）?？梢哉f集成電路的集成度幾乎以每年翻一番的速度高速發(fā)展。

SSI

(小型集成電路)，晶體管數(shù)

10~100，門數(shù)<10

?

MSI

(中型集成電路)，晶體管數(shù)

100~1,000，10<門數(shù)<100

?

LSI

(大規(guī)模集成電路)，晶體管數(shù)

1,000~100,000，門數(shù)>100

?

VLSI

(超大規(guī)模集成電路)，晶體管數(shù)

100,000~

1,000,000ULSI(特大規(guī)模集成電路)，晶體管數(shù)>1,000,000GSI(極大規(guī)模集成電路)，晶體管數(shù)>109

SoC－－system-on-a-chip/SIP－－systeminpackagingVLSI

集成電路的制作可以分成三個(gè)階段：①硅晶圓片的制作；②集成電路的制作；③集成電路的封裝。目前，硅晶圓片（wafer）是以8in（直徑200mm）為主，集成電路的設(shè)計(jì)與制造的最小線寬約為0.25~0.18μm。平均而言，每一個(gè)8in硅晶圓片上要制作200-300個(gè)芯片面積在2cm2左右的集成電路。

集成電路的制造工藝流程十分復(fù)雜，而且不同的種類、不同的功能、不同的結(jié)構(gòu)的集成電路，其制造的工藝流程也不相同。人們通常以最小線寬（或稱特征尺寸）、硅晶圓片的直徑和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的容量，來評(píng)價(jià)集成電路制造工藝的發(fā)展水平。

在表0-1中列出了從1995年到2010年集成電路的發(fā)展情況和展望。年代199519982001200420072010特征尺寸/μm0.350.250.180.130.100.07DRAM容量/bit64M256M1G4G16G64G微處理器尺寸/mm2250300360430520620DRAM尺寸/mm21902804206409601400邏輯電路晶體管密度（晶體管數(shù)）/個(gè)4M7M13M25M50M90M高速緩沖器（bit/cm2）2M6M20M50M100M300M最大硅晶圓片直徑/mm200200300300400400等比例縮小原則Scalingdown由歐洲電子器件制造協(xié)會(huì)（EECA）、歐洲半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)（ESIA）、日本電子和信息技術(shù)工業(yè)協(xié)會(huì)（JEITA）、韓國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)（KSIA）、臺(tái)灣半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)（TSIA）和半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）合作完成。器件尺寸下降，芯片尺寸增加互連層數(shù)增加掩膜版數(shù)量增加工作電壓下降ITRS—InternationalTechnologyRoadmapforSemiconductors

預(yù)言硅主導(dǎo)的IC技術(shù)藍(lán)圖器件幾何尺寸：Lg，Wg，tox，xj

→×1/k襯底摻雜濃度N

→×k電壓Vdd

→×1/k

?器件速度→×k芯片密度→×k2器件的等比例縮小原則Constant-fieldScaling-downPrinciplek≈1.4

集成電路的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，是向較大的硅圓晶片及較小的特征尺寸方向發(fā)展。這樣，可以在其體積不變的情況下，不斷增強(qiáng)集成電路的功能，降低使用的成本。但從另一方面看，為了減小特征尺寸，在工藝及設(shè)備上的研究和制造方面所花費(fèi)的成本，也越來越高。一般講要制造一個(gè)可制造的64MBDRAM的生產(chǎn)線，需要投資約10億美元。

集成電路技術(shù)的發(fā)展促使集成電路制造設(shè)備加工技術(shù)的提高，如電子束曝光、軟X射線曝光、等離子(或反應(yīng)離子)刻蝕、離子注入等一系列微細(xì)加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)、包括計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)等技術(shù)也相繼得到提高。同時(shí),比如銅引線工藝、低K介質(zhì)材料等新工藝也引起人們研究的興趣。

W.ShockleyJ.BardeenW.Brattain1stpointcontacttransistorin1947--byBellLab1956年諾貝爾物理獎(jiǎng)點(diǎn)接觸晶體管：基片是N型鍺，發(fā)射極和集電極是兩根金屬絲。這兩根金屬絲尖端很細(xì)，靠得很近地壓在基片上。金屬絲間的距離：~50μm1948年W.Shockley提出結(jié)型晶體管概念1950年第一只NPN結(jié)型晶體管集成電路50年變遷：芯片制造商達(dá)到空前水平

據(jù)美國《連線》雜志報(bào)道，1958年，美國德州儀器公司展示了全球第一塊集成電路板，這標(biāo)志著世界從此進(jìn)入到了集成電路的時(shí)代。集成電路具有體積小、重量輕、壽命長和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)成本也相對(duì)低廉，便于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。在近50年的時(shí)間里，集成電路已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、通訊和遙控等各個(gè)領(lǐng)域。用集成電路來裝配電子設(shè)備，其裝配密度相比晶體管可以提高幾十倍至幾千倍，設(shè)備的穩(wěn)定工作時(shí)間也可以大大提高。以下為集成電路50年來的簡要發(fā)展和應(yīng)用情況：

1、第一塊集成電路板幾根零亂的電線將五個(gè)電子元件連接在一起，就形成了歷史上第一個(gè)集成電路。雖然它看起來并不美觀，但事實(shí)證明，其工作效能要比使用離散的部件要高得多。歷史上第一個(gè)集成電路出自杰克-基爾比之手。當(dāng)時(shí)，晶體管的發(fā)明彌補(bǔ)了電子管的不足，但工程師們很快又遇到了新的麻煩。為了制作和使用電子電路，工程師不得不親自手工組裝和連接各種分立元件，如晶體管、二極管、電容器等。很明顯，這種做法是不切實(shí)際的。于是，基爾比提出了集成電路的設(shè)計(jì)方案。第一塊單片IC2、半導(dǎo)體設(shè)備與鉛結(jié)構(gòu)模型其實(shí)，在20世紀(jì)50年代，許多工程師都想到了這種集成電路的概念。美國仙童公司聯(lián)合創(chuàng)始人羅伯特-諾伊斯就是其中之一。在基爾比研制出第一塊可使用的集成電路后，諾伊斯提出了一種“半導(dǎo)體設(shè)備與鉛結(jié)構(gòu)”模型。1960年，仙童公司制造出第一塊可以實(shí)際使用的單片集成電路。諾伊斯的方案最終成為集成電路大規(guī)模生產(chǎn)中的實(shí)用技術(shù)?；鶢柋群椭Z伊斯都被授予“美國國家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)隆?。他們被公認(rèn)為集成電路共同發(fā)明者。

3、分子電子計(jì)算機(jī)雖然集成電路優(yōu)點(diǎn)明顯，但仍然有很長時(shí)間沒有在工業(yè)部門得到實(shí)際應(yīng)用。相反，它卻首先引起了軍事及政府部門的興趣。1961年，德州儀器為美國空軍研發(fā)出第一個(gè)基于集成電路的計(jì)算機(jī)，即所謂的“分子電子計(jì)算機(jī)”。美國宇航局也開始對(duì)該技術(shù)表示了極大興趣。當(dāng)時(shí)，“阿波羅導(dǎo)航計(jì)算機(jī)”和“星際監(jiān)視探測(cè)器”都采用了集成電路技術(shù)。4、集成電路應(yīng)用于導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)1962年，德州儀器為“民兵-I”型和“民兵-II”型導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)研制22套集成電路。這不僅是集成電路第一次在導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)中使用，而且是電晶體技術(shù)在軍事領(lǐng)域的首次運(yùn)用。到1965年，美國空軍已超越美國宇航局，成為世界上最大的集成電路消費(fèi)者。5、戈登-摩爾提出摩爾定律

英特爾公司的聯(lián)合創(chuàng)始人之一戈登-摩爾也在集成電路的早期發(fā)展進(jìn)程中扮演著重要的角色。早在1965年，摩爾就曾對(duì)集成電路的未來作出預(yù)測(cè)。他推算，到1975年每塊芯片上集成的電子元件數(shù)量將達(dá)到65000個(gè)。而實(shí)際上，每過12個(gè)月芯片上集成的電子元件數(shù)量都會(huì)翻一番。這就是現(xiàn)在我們所了解的計(jì)算機(jī)“摩爾定律”。摩爾定律（Moore’sLaw)技術(shù)節(jié)點(diǎn)特征尺寸DRAM硅集成電路二年（或二到三年）為一代，集成度翻一番，工藝線寬約縮小30%，芯片面積約增1.5倍，IC工作速度提高1.5倍6、“Busicom141-PF”計(jì)算機(jī)在20世紀(jì)60年代，計(jì)算機(jī)通常都是笨重的龐然大物。集成電路的出現(xiàn)改變了計(jì)算機(jī)這一形象。1969年，英特爾公司為日本計(jì)算機(jī)公司最新研發(fā)的“Busicom141-PF”計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)12塊芯片。但英特爾公司的工程師泰德-霍夫等人卻根據(jù)日本公司的需求提出了另一套設(shè)計(jì)方案。于是誕生了歷史上第一個(gè)微處理器--4004。7、英特爾4004微處理器隨著歷史的前進(jìn)，集成電路早已讓路于微處理器。英特爾公司的4004微處理器雖然并不是首個(gè)商業(yè)化的微處理器，但卻是第一個(gè)在公開市場(chǎng)上出售的計(jì)算機(jī)元件。據(jù)霍夫介紹，4004微處理器的計(jì)算能力其實(shí)并不輸于世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC(電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī))，但卻比ENIAC小得多。ENIAC使用了18000個(gè)真空管，占據(jù)了整個(gè)房間。8、“普爾薩”數(shù)字手表繼便攜式計(jì)算器和數(shù)字手表之后，集成電路的下一個(gè)主要商業(yè)應(yīng)用也許就是“手腕計(jì)算機(jī)”。“Microma”液晶數(shù)字表是應(yīng)用“系統(tǒng)芯片”技術(shù)的首款產(chǎn)品。漢米爾頓公司推出的“普爾薩”是世界上第一只數(shù)字手表。1970年，普爾薩剛剛上市時(shí)售價(jià)為2100美元。

9、集成電路工藝突飛猛進(jìn)如今，芯片制造商(如英特爾、AMD等公司)生產(chǎn)的芯片上所集成的晶體管數(shù)量已達(dá)到了空前的水平，而且每個(gè)晶體管的體積變得非常微小。比如，一個(gè)針尖上可以容納3000萬個(gè)45毫微米大小的晶體管。此外，現(xiàn)在的處理器上單個(gè)晶體管的價(jià)格僅僅是1968年晶體管價(jià)格的百萬分之一。ExplosiveGrowthofComputingPowerPentiumIV1sttransistor19471stelectroniccomputerENIAC(1946)VacuumTuber1stcomputer(1832)Macroelectronics Microelectronics Nanoelectronics2003Itanium2?19714004?2001PentiumIV?1989386?2300134000410M42M1991486?1.2Mtransistor/chip10μm 1μm 0.1μm transistorsizeHumanhairRedbloodcellBacteriaVirusNocompletetechnologicalsolutionavailable!!!PhysicalgatelengthinnmYearGateSourceDrainsilicidemetalmetalchannelgateoxideWearehere.ITRS,theInternationalTechnologyRoadmapforSemiconductors:SourceDrain1.世界集成電路的發(fā)展歷史

1947年：貝爾實(shí)驗(yàn)室肖克萊等人發(fā)明了晶體管，這是微電子技術(shù)發(fā)展中第一個(gè)里程碑；

1950年：結(jié)型晶體管誕生；

1950年：ROhl和肖特萊發(fā)明了離子注入工藝；

1951年：場(chǎng)效應(yīng)晶體管發(fā)明；

1956年：CSFuller發(fā)明了擴(kuò)散工藝；

1958年：仙童公司RobertNoyce與德儀公司基爾比間隔數(shù)月分別發(fā)明了集成電路，開創(chuàng)了世界微電子學(xué)的歷史；

1960年：HHLoor和ECastellani發(fā)明了光刻工藝；

1962年：美國RCA公司研制出MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管；1963年：F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技術(shù)，今天，95%以上的集成電路芯片都是基于CMOS工藝；

1964年：Intel摩爾提出摩爾定律，預(yù)測(cè)晶體管集成度將會(huì)每18個(gè)月增加1倍；

1966年：美國RCA公司研制出CMOS集成電路，并研制出第一塊門陣列（50門）；

1967年：應(yīng)用材料公司（AppliedMaterials）成立，現(xiàn)已成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備制造公司；

1971年：Intel推出1kb動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM），標(biāo)志著大規(guī)模集成電路出現(xiàn)；

1971年：全球第一個(gè)微處理器4004由Intel公司推出，采用的是MOS工藝，這是一個(gè)里程碑式的發(fā)明；

1974年：RCA公司推出第一個(gè)CMOS微處理器1802；

1976年：16kbDRAM和4kbSRAM問世；

1978年：64kb動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器誕生，不足0.5平方厘米的硅片上集成了14萬個(gè)晶體管，標(biāo)志著超大規(guī)模集成電路（VLSI）時(shí)代的來臨；

1979年：Intel推出5MHz8088微處理器，之后，IBM基于8088推出全球第一臺(tái)PC；

1981年：256kbDRAM和64kbCMOSSRAM問世；

1984年：日本宣布推出1MbDRAM和256kbSRAM；

1985年：80386微處理器問世，20MHz；

1988年：16MDRAM問世，1平方厘米大小的硅片上集成有3500萬個(gè)晶體管，標(biāo)志著進(jìn)入超大規(guī)模集成電路（ULSI）階段；

1989年：1MbDRAM進(jìn)入市場(chǎng)；

1989年：486微處理器推出，25MHz，1μm工藝，后來50MHz芯片采用0.8μm工藝；1992年：64M位隨機(jī)存儲(chǔ)器問世；

1993年：66MHz奔騰處理器推出,采用0.6μｍ工藝；

1995年:PentiumPro,133MHz，采用0.6-0.35μｍ工藝；

1997年：300MHz奔騰Ⅱ問世,采用0.25μｍ工藝；

1999年：奔騰Ⅲ問世，450MHz，采用0.25μｍ工藝，后采用0.18μm工藝；

2000年:1GbRAM投放市場(chǎng)；

2000年：奔騰4問世，1.5GHz，采用0.18μｍ工藝；

2001年：Intel宣布2001年下半年采用0.13μｍ工藝。

2003年：奔騰4E系列推出，采用90nm工藝。2005年：intel酷睿2系列上市，采用65nm工藝。2007年：基于全新45納米High-K工藝的intel酷睿2E7/E8/E9上市。2009年：intel酷睿i系列全新推出，創(chuàng)紀(jì)錄采用了領(lǐng)先的32納米工藝2011年：intelP127022納米近日Intel布了旗下未來處理器生產(chǎn)工藝藍(lán)圖，其中首先將在年底登場(chǎng)的22nm工藝將在多個(gè)工廠實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，而在2013年出現(xiàn)14nm工藝技術(shù)，到2015年則會(huì)有10nm工藝。2013年：P127214納米2015年：P127410納米2.我國集成電路的發(fā)展歷史

我國集成電路產(chǎn)業(yè)誕生于六十年代，共經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：

1965年-1978年：以計(jì)算機(jī)和軍工配套為目標(biāo)，以開發(fā)邏輯電路為主要產(chǎn)品，初步建立集成電路工業(yè)基礎(chǔ)及相關(guān)設(shè)備、儀器、材料的配套條件；

1978年-1990年：主要引進(jìn)美國二手設(shè)備，改善集成電路裝備水平，在“治散治亂”的同時(shí)，以消費(fèi)類整機(jī)作為配套重點(diǎn)，較好地解決了彩電集成電路的國產(chǎn)化；

1990年-2000年：以908工程、909工程為重點(diǎn)，以CAD為突破口，抓好科技攻關(guān)和北方科研開發(fā)基地的建設(shè)，為信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)，集成電路行業(yè)取得了新的發(fā)展。中國華大集成電路設(shè)計(jì)中心

2001年03月，國務(wù)院第300號(hào)令頒布《集成電路布圖設(shè)計(jì)保護(hù)條例》，2001年10月1日起施行；2001年09月，國務(wù)院發(fā)布國辦函[2001]51號(hào)函，對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)政策作了補(bǔ)充和完善；2002年07月，科技部批復(fù)國家重大科技專項(xiàng)“超大規(guī)模集成電路和軟件（軟件部分）”，該專項(xiàng)正式啟動(dòng)；注釋：該軟件專項(xiàng)的總體目標(biāo)為研制包括系統(tǒng)軟件（操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理軟件）、中間件平臺(tái)和重大應(yīng)用軟件在內(nèi)的中國自主網(wǎng)絡(luò)軟件核心平臺(tái)。該專項(xiàng)國撥經(jīng)費(fèi)6億元。其中操作系統(tǒng)2.5億元，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)2億元，重大應(yīng)用共性軟件及示范1億元，軟件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和軟件技術(shù)創(chuàng)新體系5000萬元。2002年10月，香港華潤集團(tuán)完成整體收購無錫華晶電子集團(tuán)，標(biāo)志著集成電路國企改組改制步伐加快；2003年，國務(wù)院科教領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)實(shí)施國家科技重大專項(xiàng)——集成電路與軟件重大專項(xiàng)，并實(shí)施了“國家集成電路人才培養(yǎng)基地”計(jì)劃；2003年10月，教育部、科技部批準(zhǔn)九所大學(xué)為首批國家集成電路人才培養(yǎng)基地的建設(shè)單位；注釋：首批基地為清華、北大、浙大、復(fù)旦、西安電子科技大學(xué)、上海交大、東南、電子科技大學(xué)、華中科大。2004年8月，教育部又批準(zhǔn)了北航、西安交大、哈工大、同濟(jì)、華南理工和西北工大等六所高校為人才培養(yǎng)基地的建設(shè)單位，并同意北工大和中山大學(xué)開展籌建工作。至此，國家集成電路人才培養(yǎng)基地的布局初步形成。整個(gè)計(jì)劃的目標(biāo)是通過6-8年的努力，培養(yǎng)4萬名集成電路設(shè)計(jì)人才和1萬名集成電路工藝人才。

2003年12月，中國集成電路總產(chǎn)量首次突破100億塊；2004年08月，教育部批準(zhǔn)六所高校為國家集成電路人才培養(yǎng)基地的建設(shè)單位，并同意北京工業(yè)大學(xué)和中山大學(xué)開展籌建工作；2004年09月，中芯國際12英寸芯片廠在北京投產(chǎn)，標(biāo)志中國IC制程進(jìn)入300mm時(shí)代；注釋：中芯國際總部位于上海，提供0.35um到45nm芯片代工與技術(shù)服務(wù)。目前，該公司在上海建有一座300mm芯片廠和三座200mm芯片廠；在北京建有兩座300mm芯片廠,在天津建有一座200mm芯片廠，在深圳有一座200mm芯片廠在興建中，在成都擁有一座封裝測(cè)試廠。此外，中芯代成都成芯半導(dǎo)體制造有限公司經(jīng)營管理一座200mm芯片廠，也代武漢新芯集