第三章 微纳制造技术_1概述.ppt

* 谢谢！ * * * * * * * * * 晶体管的三位发明人：巴丁、肖克莱、布拉顿 * 集成电路的发明 1952年5月，英国科学家G. W. A. Dummer（达黙）第一次提出了集成电路的设想：他设想按照电子线路的要求，将一个线路所包含的晶体管和二极管，以及其他必要的元件统统集合在一块半导体晶片上，从而构成一块具有预定功能的电路。 1958年以德克萨斯仪器公司的科学家基尔比(Clair Kilby)为首的研究小组研制出了世界上第一块集成电路，并于1959年公布了该结果。使用一根半导体单晶硅制成了相移振荡器，这个振荡器所包含的4个元器件已不需要用金属导线相连，硅棒本身既用为电子元器件的材料，又构成使它们之间相连的通路。 * 1958年第一块锗集成电路：TI公司的Kilby，12个器件，Ge晶片 获得2000年Nobel物理奖 ?????????????????????????????????????????????????????? * 1961年仙童公司的罗伯特诺伊斯发明了第一块硅集成电路 ?????????????????????? 罗伯特?诺伊思， Intel的创立者之一，解决了金属互连问题。 * 1962年，德州仪器为“民兵-I”型和“民兵-II”型导弹制导系统研制22套集成电路。这不仅是集成电路第一次在导弹制导系统中使用，而且是电晶体技术在军事领域的首次运用。到1965年，美国空军已超越美国宇航局，成为世界上最大的集成电路消费者。 * 微电子发展史上的几个里程碑 1962年Wanlass、C. T. Sah——CMOS技术 现在集成电路产业中占95%以上 1967年Kahng、S. Sze ——非挥发存储器 1968年IBM的Dennard——单晶体管DRAM 1971年Intel公司微处理器——计算机的心脏 目前全世界微机总量约6亿台，在美国每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年工作量。美国欧特泰克公司认为：微处理器、宽频道连接和智能软件将是21世纪改变人类社会和经济的三大技术创新 * 第一台通用电子计算机：ENIAC Electronic Numerical Integrator and Calculator 1946年2月14日 Moore School，Univ. of Pennsylvania 18,000个电子管组成 大小：长24m，宽6m，高2.5m 速度：5000次/sec；重量：30吨； 功率：140KW；平均无故障运行时间：7min * 第一个CPU：4004， 10微米工艺，2300个晶体管， 108KHz * Pentium III CPU芯片, 350nm工艺 1993年奔腾出世，CPU开始跨入纳米时代 800 nm; 500nm; 350nm; 奔腾含有310万个晶体管. * 不断提高产品的性能价格比是微电子技术发展的动力 集成电路芯片的集成度每三年提高4倍，而加工特征尺寸缩小 倍，这就是摩尔定律 微电子发展的规律 * Intel co-founder Gorden Moore notice in 1964 Number of transistors doubled ever 12 months while price keeping unchanged Slowed down in the 1980s to every 18 months（集成电路芯片的集成度每三年提高4倍，而加工特征尺寸缩小 倍） Amazingly still correct, likely to keep until 2010. 微电子发展的规律－摩尔定律 * 英特尔4004微处理器 第一个在公开市场上出售的计算机元件 4004微处理器的计算能力其实并不输于世界上第一台计算机ENIAC(电子数字积分计算机)，但却比ENIAC小得多。 ENIAC使用了18000个真空管，占据了整个房间 1969年，英特尔公司的工程师泰德-霍夫 * 微处理器的性能 8080 8086 80286 80386 80486 Pentium PentiumPro 100 G 10 G Giga 100 M 10 M Mega Kilo 1970 1980 1990 2000 2010 导入期 Moore’sLaw 成熟期 * Moore’s Law, Intel’s Version * IC Scales * Road Map Semiconductor Industry * Feature Size and Wafer Size 0.13um * Intel首款45nm工艺处