第一章 绪,电子,器件.pptVIP

5.分立器件和集成电路的区别？ 6.什么是芯片的特征图形尺寸？为何重要？ 7.什么是摩尔定律？ 8.半导体制造的4个不同阶段。 1.硅片：制造电子器件的基本半导体材料，圆形单晶薄片 芯片：在硅片制造厂，由硅片生产的半导体产品 5.分立器件：每个芯片只含有一个器件 集成电路：将多个电子元件以相互联系的状态集成在一个硅衬底上或绝缘材料薄层片子上，再用一个管壳将其封装起来，构成一个完整的、具有一定功能的电路或系统 6.设计中的最小尺寸称为特征尺寸，将此定义为制造复杂性水平的标准。 7.Gordon Moore在1964年预言IC的密度每隔18个月将翻一番，------摩尔定律。 8.半导体器件制造分4个不同阶段： 1.材料准备 2.晶体生长与晶圆准备 3.芯片制造 4.封装 1.8半导体产业的发展与变化 开发的十年（51~60） 20世纪50年代是各种半导体晶体管技术发展丰收的 时期。随着1959年集成电路的发明，产业准备好用 固体晶体管技术作为真空管的替代品并且开发新 的应用市场。 早期商业化的晶体管是双极型的，直到20世纪70年 代一直占统治地位。 双极是指晶体管具有工作在正电流和负电流情况下的结构。 其他制作固态晶体管的主要方法是场效应管（FET),只用一种类型的电流来工作，叫单极器件。大量上市的FET是具有以一种称为金属氧化物（MOS）结构的晶体管。 1956年和1957年扩散结技术和氧化膜技术取得了进步。 氧化膜的发展带来了硅的时代。 这些技术的发展，引入了平面技术。 贝尔实验室构思出在晶圆表面淀积外延层，再在其上形成晶体管技术。 总结：20世纪50年代是半导体发展的黄金时期，几乎所有基本的工艺和材料都在这个时期内开发出来的。 工艺的十年（61~70） 在20世纪60年代，半导体产业进入面向解决生产半 导体集成电路基本问题的时代。这是集成电路的开 始以及小规模集成电路时代。 这个时期涌现出了许多新的芯片制造商，使得需要 开发高产量的工艺来制造低价格的芯片。这十年里， 技术不断地传播。 产品的十年（71~80） 20世纪70年代，半导体制造从实验室小批量生产发 展到了生产线的大批量制造，也形成了产量与利润 之间的关系。 现存的工艺水平，阻碍了更高水平的电路产品的产 量。工艺过程的自动化，提高了产量和产品的一致 性。 工艺与设备的结合，这个时期的发展就面向了全世 界，工艺的提高使得人们对固体器件物理有了更细 致的理解。 自动化的十年（81~90） 来自市场的压力成为工艺过程自动化的首要动力， 其次是越来越多的工艺步骤。特征图形尺寸的每次 减小都会带来新的问题，如更多的金属层要求更多 的工艺步骤。 大多数的工艺实现自动化后，20世纪80年代的焦点 是如何从生产区域去掉操作人员和如何实现材料的 自动运输。由于人是主要的污染源，要求将操作人 员减到最少，达到无人化的目标。 各种趋势促使制造商设计更加复杂的芯片，新设计 又给制造商提出了新的挑战而导致新工艺的开发。 在这些精密复杂的水平上，就需要机器的自动化来 完成工艺控制和重复性。 20世纪80年代初，美国和欧洲占据统治地位，但日 本半导体生产商正在崛起，随之而来的是“四小龙” （中国香港，台湾，新加坡和韩国）半导体产业的 发展，使得半导体工业成为世界范围的工业。 产品的纪元（91~00） 90年代初，生产芯片的特征尺寸缩小到1微米以下。 到了90年代末期，最小的特征尺寸是0.18微米。 亚微米工艺几何尺寸开创甚大规模集成电路时代， 高性能集成电路包含1000万个晶体管或更多。高集 成度芯片要求更多层电路互连，制造芯片多达450 多道工艺步骤。 这十年的主要技术改变就是铜连线。 极小的纪元 这个时期，纳米正在被广泛使用。器件尺寸变得更 小，带来更快的运行速度和更高的密度。 更小的栅极更易受污染的干扰，这将推动更洁净的 化学品和工艺的发展。随着器件之间更加紧凑，要 求更多层的金属连线层结构，而同时，要保持表面 足够平以满足光刻的要求，更多的金属连线，带来 更高的电阻，那么新金属材料，铜也成为了需要。 晶圆的直径将会达到450毫米以上。 到2012年，将达到硅晶体管基本物理上的极限。 1.9 中国半导体产业发展状况 1.全球半导体产业向中国大陆转移 全球半导体产业向我国转移的理由有三条：（1）有巨大的市场并持续高速发展；（2）有低廉的劳动力；（3）有良好的投资环境。从而导致世界顶级半导体公司纷纷在中国建线办厂，大量海归派回国创业，至2003年10月，我国半导体企业总数达700家左右，其中IC设计业450家、芯片制造业49家、封装测试业108家、半导体分立器件129家。 2.我国半导体产业发展近况