集成电路工艺课件(PPT 105页).ppt

摩尔定律（Moore’s Law) 技术节点 特征尺寸 DRAM 硅集成电路二年（或二到三年）为一代，集成度翻一番，工艺线宽约缩小30%，芯片面积约增1.5倍，IC工作速度提高1.5倍 6、“Busicom 141-PF”计算机 在20世纪60年代，计算机通常都是笨重的庞然大物。集成电路的出现改变了计算机这一形象。1969年，英特尔公司为日本计算机公司必威体育精装版研发的“Busicom 141-PF”计算机设计12块芯片。但英特尔公司的工程师泰德-霍夫等人却根据日本公司的需求提出了另一套设计方案。于是诞生了历史上第一个微处理器--4004。 7、英特尔4004微处理器 随着历史的前进，集成电路早已让路于微处理器。英特尔公司的4004微处理器虽然并不是首个商业化的微处理器，但却是第一个在公开市场上出售的计算机元件。据霍夫介绍，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。 8、“普尔萨”数字手表 继便携式计算器和数字手表之后，集成电路的下一个主要商业应用也许就是“手腕计算机”。“Microma”液晶数字表是应用“系统芯片”技术的首款产品。汉米尔顿公司推出的“普尔萨”是世界上第一只数字手表。1970年，普尔萨刚刚上市时售价为2100美元。 9、集成电路工艺突飞猛进 如今，芯片制造商(如英特尔、AMD等公司)生产的芯片上所集成的晶体管数量已达到了空前的水平，而且每个晶体管的体积变得非常微小。比如，一个针尖上可以容纳3000万个45毫微米大小的晶体管。此外，现在的处理器上单个晶体管的价格仅仅是1968年晶体管价格的百万分之一。 Explosive Growth of Computing Power Pentium IV 1st transistor 1947 1st electronic computer ENIAC (1946) Vacuum Tuber 1st computer(1832) Macroelectronics Microelectronics Nanoelectronics 2003 Itanium 2? 1971 4004 ? 2001 Pentium IV ? 1989 386 ? 2300 134 000 410M 42M 1991 486 ? 1.2M transistor /chip 10 μm 1 μm 0.1 μm transistor size Human hair Red blood cell Bacteria Virus No complete technological solution available !!! Physical gate length in nm Year Gate Source Drain silicide metal metal channel gate oxide We are here. ITRS, the International Technology Roadmap for Semiconductors: Source Drain 1.世界集成电路的发展历史1947年：贝尔实验室肖克莱等人发明了晶体管，这是微电子技术发展中第一个里程碑；1950年：结型晶体管诞生；1950年： R Ohl和肖特莱发明了离子注入工艺；1951年：场效应晶体管发明； 1956年：C S Fuller发明了扩散工艺；1958年：仙童公司Robert Noyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路，开创了世界微电子学的历史； 1960年：H H Loor和E Castellani发明了光刻工艺；1962年：美国RCA公司研制出MOS场效应晶体管； 1963年：F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术，今天，95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺； 1964年：Intel摩尔提出摩尔定律，预测晶体管集成度将会每18个月增加1倍；1966年：美国RCA公司研制出CMOS集成电路，并研制出第一块门阵列（50门）；1967年：应用材料公司（Applied Materials）成立，现已成为全球最大的半导体设备制造公司；1971年：Intel推出1kb动态随机存储器（DRAM），标志着大规模集成电路出现； 1971年：全球第一个微处理器4004由Intel公司推出，采用的是MOS工艺，这是一个里程碑式的发明；1974年：R