VLSI-01前言技术分析.ppt

1948年 W. Shockley 提出结型晶体管概念 Explosive Growth of Computing Power 1955年，成就了“本世纪最伟大发明”的“晶体管之父”的肖克利（W.Shockley）博士，离开贝尔实验室返回故乡圣克拉拉，创建“肖克利半导体实验室”。 第二年，八位年轻的科学家从美国东部陆续到达硅谷，加盟肖克利实验室。他们是： 诺依斯（N. Noyce）、 摩尔（R.Moore）、 布兰克（J.Blank）、 克莱尔（E.Kliner）、 赫尔尼（J.Hoerni）、 拉斯特（J.Last）、 罗伯茨（S.Boberts） 格里尼克（V.Grinich）。 扩散、掩模、照相、光刻……，整个过程叫做平面处理技术，它标志着硅晶体管批量生产的一大飞跃，也仿佛为“仙童”们打开了一扇奇妙的大门，使他们看到了一个无底的深渊：用这种方法既然能做一个晶体管，为什么不能做它几十个、几百个，乃至成千上万呢？1959年1月23日，诺依斯在日记里详细地记录了这一闪光的设想。 INFO130024.01 集成电路工艺原理 第一讲 前言 大纲（1） 教科书：《半导体集成电路制造技术》 张亚非等编著 参考书： C.Y. Chang, S.M. Sze, “ULSI Technology” 王阳元 等,“集成电路工艺原理” M. Quirk, J. Serda, “半导体制造技术” 王蔚，田丽，任明远，“集成电路制造技术－原理与工艺” J.D. Plummer, M.D. Deal, P.B. Griffin, “硅超大规模集成电路工艺技术-理论、实践与模型” 大纲 （2） 第一章 前言 第二章 晶体生长 第三章 实验室净化及硅片清洗 第四章 光刻 第五章 热氧化 第六章 热扩散 第七章 离子注入 第八章 薄膜淀积 第九章 刻蚀 第十章 后端工艺与集成 第十一章 未来趋势与挑战 大纲 （2） 第一章 前言 第二章 晶体生长 第三章 实验室净化及硅片清洗 第四章 光刻 第五章 热氧化 第六章 热扩散 第七章 离子注入 第八章 薄膜淀积 第九章 刻蚀 第十章 后端工艺与集成 第十一章 未来趋势与挑战 W. Shockley J. Bardeen W. Brattain 1st point contact transistor in 1947 -- by Bell Lab 1956年诺贝尔物理奖 点接触晶体管：基片是N型锗，发射极和集电极是两根金属丝。这两根金属丝尖端很细，靠得很近地压在基片上。金属丝间的距离：~50μm 不足之处: 可靠性低、噪声大、放大率低等缺点 1950年 第一只NPN结型晶体管 Ti 公司的Kilby 12个器件，Ge 晶体 (Fairchild Semi.) Si IC J. Kilby－TI 2000诺贝尔物理奖 R. Noyce－Fairchild 半导体Ge，Au线 半导体Si，Al线 简短回顾：一项基于科学的伟大发明 Bardeen, Brattain, Shockley, First Ge-based bipolar transistor invented 1947, Bell Labs. Nobel prize Kilby (TI) Noyce (Fairchild), Invention of integrated circuits 1959, Nobel prize Atalla, First Si-based MOSFET invented 1960, Bell Labs. Planar technology, Jean Hoerni, 1960, Fairchild First CMOS circuit invented 1963, Fairchild “Moore’s law” coined 1965, Fairchild Dennard, scaling rule presented 1974, IBM First Si technology roadmap published 1994, USA SSI?(小型集成电路)，晶体管数?10~100，门数10???MSI?(中型集成电路)，晶体管数?100~1,000，10门数100 ??LSI?(大规模集成电路)，晶体管数?1,000~100,000，门数100??VLSI?(超大规模集成电路)，晶体管数?100,000~?1,000,000 ULSI (特大规模集成电路) ，晶体管数1,000,000 GS