集成电路发展技术

电子产品创新设计的认知集成电路发展技术1集成电路设计技术的发展1947年贝尔实验室WilliamB.Shockley,WalterH.Brattain,JohnBardeen发明晶体管，获得1956的诺贝尔物理奖。晶体管是20世纪最伟大的发明，可以与蒸气机的发明相提并论。1集成电路设计技术的发展1集成电路设计技术的发展1952年英国皇家信号与雷达站的G.W.A达默首次提出集成电路的设想，他认为，根据电子线路的需要，可以将电子线路中的晶体管，二极管和其他必要的电子元件统统都制作(集成)在单个半导体晶片上，从而构成一个具有预定功能的电子线路。由于当时缺乏先进的工业手段，达默的这种设想无法得以实现。1957年4月雷达站与普利西公司商议制成半导体集成电路模型，因而造成了英国人达默首先发明集成电路的说法。1集成电路设计技术的发展1958年12月12日，TI公司的工程师JackKilby发明第一块集成电路。1952年,全球联合公司的基尔比到晶体管的发祥地贝尔实验室参加晶体管技术研讨班，学习了晶体管的知识和制造技术。1958年5月，35岁的基尔比(J.Kilby)加入TI公司，任职还不到两个月，这时候TI公司交给他一个任务，要他把晶体管电路挤进一个很小的空间，为军方制作一种"微模组件”。1集成电路设计技术的发展当时美国政府设立研究晶体管电路小型化的基金，以便适应美国军方为赶超苏联1957年发射第一颗人造卫星的需要。Kilby设想，与其煞费苦心地组装那些晶体管，倒不如直接将它们制作在一个小平面的半导体单晶片上。基尔比本来设想，用硅材料制作电路，但TI公司没有这种合适的硅片，他只得改用Ge材料进行实验。

1集成电路设计技术的发展1958年12月12日，他完成了集成电路的头三个振荡器，他成功地在一块锗片上形成了若干个晶体管、电阻和电容器，并且靠热压焊的方法，用极细的金属导线将它们连接起来。这样世界上第一块集成电路诞生了。在不超过4mm2的面积上，基尔比首次集成了大约20多个元件。1959年2月6日，基尔比取得美国专利局专利权，专利权为“小型化电子电路”，后来将这种元件组合的微型固体称之为“半导体集成电路”。基尔比制作的这块半导体集成电路，是一种用于无线电设备的“振荡器”。

1集成电路设计技术的发展基比尔的集成电路采用的是台式晶体管技术，其缺点是结完全暴露出来，可靠性差和制造困难，而且需要用导线连接。基尔比因为发明集成电路获得2000年获得诺贝尔物理奖。1集成电路设计技术的发展工艺线12英寸线建设方兴未艾全球600条芯片生产线中,产能主要分布在8英寸和12英寸生产线,其中8英寸线200条左右.2004年起新建的芯片生产线主要集中于12英寸线12英寸晶圆产能比重逐年上升,2005年12英寸产能占晶圆总产能的17%,2006年占25%,2007年约30%,2008年约37%.1集成电路设计技术的发展工艺技术2007年全球主流工艺技术为90nm,存储器的主流制造技术已达70nm,微处理器的主流制造技术已进入65nm领域.2007年下半年起,45nm技术取得了实用性的进展,2007年底Intel宣布用45nm技术制造笔记本电脑处理器Penryn,标志着微处理器进入45nm时代.相比65nm工艺技术,45nm低功豪芯片尺寸缩小40%,功耗减少30%,速度加快20%.目前半导体工艺技术已经发展到22nm.1集成电路设计技术的发展全球集成电路设计业2007年全球IC设计业的销售额约425亿美元.其中美国设计业以291亿美元居首位,台湾以85亿美元居第二位,中国大陆以28.5亿美元居第三位,日本为6.2亿美元,韩国为8.2亿美元.主要原因是日本和韩国的集成电路产品的产值多集中在IDM企业.1集成电路设计技术的发展1集成电路设计技术的发展特征尺寸：微米亚微米深亚微米，目前的主流工艺是0.18m，0.13m,90nm,65nm,45nm规模化生产，32nm，22nm即将投产；电路规模：SSISoC；晶圆的尺寸增加,当前的主流晶圆的尺寸为8英寸和12英寸；集成电路的规模不断提高.1集成电路设计技术的发展集成电路的速度不断提高,人们已经用0.13mCMOS工艺做出了主时钟达2GHz的CPU；>10Gbit/s的高速电路和>6GHz的射频电路；集成电路复杂度不断增加，系统芯片或称芯片系统SoC(System-on-Chip)成为开发目标；设计能力落后于工艺制造能力；电路设计、工艺制造、封装的分立运行为发展无生产线（