微电子技术概论西电微电子Word文档格式.docx

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西305

考核方式:

开卷

内容&

目的:

介绍集成器件物理基础、集成电路制造工艺、集成电路设计和微电子系统设计等相关知识。

掌握微电子方面的基础知识。

第一章概论1-1集成电路基本概念

一、什么是集成电路

二、集成电路的发明和发展

三、集成电路分类

1-2学习要点

一、ASIC研制过程

二、IC设计流程

三、课程知识框架

（IC:

IntegratedCircuit

半导体集成电路

是用半导体工艺技术将电子电路的元件（电阻、电容、电感等和器件（晶体管、传感器等在同一半导体材料上“不可分割地”制造完成,并互

连在一起,形成完整的有独立功能的

电路和系统。

1947年12月23日,Bell实验室,W.Shockley、J.Bardeen和W.Brattain发明了点接触三极管

W.Shockley等三人于1956年获得诺贝

尔奖1.

发展历程

二、集成电路的发明和发展1958年美国德克萨斯仪器（TI公司的J.S.Kilby于研制出第一块IC

J.S.Kilby于2000年

获得诺贝尔奖

同一年稍后,美国仙童公司研制出适用于工业化生产的集成电路。

目前IC基本工艺尚未发生根本变化。

2.IC发展的基本特点-Moore

定律

2.IC发展的基本特点-Moore定律

每隔3年,特征尺寸缩小30%,

集成度（每个芯片上集成的晶体管和元件的数目提高4倍。

每隔4年,“单个晶体管价格”缩小10倍。

专用集成电路（ASIC和存储器每1~2年其集成度和性能均翻番。

3.集成电路发展的其他特点

（1IC产业是“吞金”工程。

（2IC产业是“金蛋”工程。

（3“通用”IC产业已形成“垄断”趋势,进入的“门槛”很高。

（4“专用”IC“发展迅速”,并已形成产业专门化分工。

（5出现了一批Fabless公司,即专门进行集成电路设计的公司（DesignHouse,将设计结果交由IC制造厂加工。

（6出现了一批Chipless公司,利用IC制造厂的工艺数据,设计具有自主知识产权的IC宏单元,（称为IP核,不生成集成电路产品。

（7集成电路设计需要微电子、电路系统等多专业设计人员共同完成,各自发挥不同的技术专长作用。

（8ASIC主流产品为“数字集成电路”,但是技术难点是“模拟集成电路”,特别是“微波集成电路”设计

二、集成电路的分类1.

按电路的规模分类

三、集成电路的

分类

三、集成电路的分类

6.按电路结构分类

（1半导体集成电路,又称为单片集成电路（MonolithicIC

（2混合集成电路

（HIC:

HybricIntegratedCircuit薄膜IC、厚膜IC、薄厚膜IC、多芯片组件（MCM:

Multi-ChipMoudle

一、ASIC研制过程

一、ASIC研制基本过程ASIC研制包括5个阶段:

（1电路系统设计、

（2版图设计、

（3集成电路芯片加工制造、

（4集成电路封装、

（5成品测试和分析

其中“设计”包括的具体工作如流程图所示

。

电路系统设计只是集成电路设计中的一半工作。

XD521电路原理图

XD521电路版图

二、IC设计流

程

二、IC设计流程

三、课程知识框架1、集成器件物理基础（8课时）*半导体相关知识、PN结、双极、JFET、MOSFET2、集成电路制造工艺（6课时）*氧化、扩散、离子注入、光刻、外延、金属化等3、集成电路设计（6课时）*双极和CMOS子电路设计4、微电子系统设计（6课时）*单元电路、存储器、ASIC设计方法、SOC

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