微电子发展趋势及展望

微电子发展趋势及展望
微电子发展趋势及展望

21世纪的硅微电子技术方向

现今,信息技术发展史上有三个重要定律:第一个就是众所周知的“摩尔定律”;另外还有“光子定律”,表明光传输数据每9个月翻一番;还有“迈特卡夫定律”,这个网络定律说明网络价值与联网设备数的平方成正比。假设联网设备数增加10倍,那么该网络的价值就增加100倍,其增长是以平方关系实现的。从以上三个定律可以看出,世界上没有哪个行业的增长速度可与信息技术相比。预测微电子技术的发展趋势的目的是为了确定今天的研发方向,基于这样一个考虑,下面将具体分析一下今后微电子技术的发展方向。根据美国半导体工业协会预测,至少到2016年,集成电路(IC)线宽依然会按“摩尔定律”缩小下去,2016年可达到25nm的技术水平。根据发表的大量资料可知,在2016年以后的十几年,芯片的特征尺寸依然会继续缩小。此外,还有一个重要发展方向就是系统芯片(sOc),它的发展时间可能更长,在下文还要详细分析。另外,微电子可能会与其它技术相融合,产生新的技术增长点。因此微电子技术的发展方向主要有:(1)IC的特征尺寸将进一步缩小;(2)Ic将逐步走向系统集成芯片(sOc);(3)微电子技术将与其它学科相结合,诞生一系列新的经济和技术增长点,例如MEMs和生物芯片。

微电子器件的特征尺寸将继续缩小

首先从三个层次分析Ic特征尺寸进一步缩小所面临的问题。第一个层次,根据预测,至少到2016年,Ic线宽依然会按照“摩尔定律”变化,器件的最小特征尺寸应该在13nm左右。大家知道硅的晶格常数是5.43i,也就是0.5nm,13nm 也就意味着只有20几个原子那么大。到这种程度,线宽可能还会继续缩小,但缩小的余地已经非常有限了。随着器件特征尺寸的缩小,我们面临几个关键问题:第一个就是如何制造这么小的器件,现在,0.13~0.1mm的器件可以批量生产了,至少在0.1mm左右,我们仍可用准分子激光(即紫外线)的方式进行光刻。但如何实现亚50纳米半导体器件的批量加工,目前还不是十分清楚。现在,很多人认为13.4nm紫外线光刻设备最有希望,另外电子束光刻设备也在研究中,但这些仍然是未知数,所以半导体的加工手段能做到什么程度,实际上依赖于微细加工技术的发展,这是一个重要的方面。

第二,随着特征尺寸的缩小,互连问题显得越来越严重。对于0.13“m技术代的IC,必须采用铜互连工艺,因为原来的铝互连技术已经不能满足要求了,比如存在着电迁移、应力迁移等一系列问题。到了0.09”m这个技术代的时候,如果采用铜/Si0,互连体系,它需要的连线层数应达到11—12层,而采用铝互连和Si0,介质的话,在0.13“m就需要14层金属线。根据现在的观点,Ic的金属连线超过10层的话,工艺上和成本上就不能承受了,所以,对于0.10um以下的IC,我们就不仅仅要使用铜互连技术,而且互连介质也不能使用si0,,必须寻找低介电常数的介质进行互连,以便降低寄生电容。

第三个关键问题就是传统的结构不能满足要求。例如,在0.1“m的时候,siO,栅介质的厚度大概只有1nm,已经不能再缩小下去,这时,为了在等效厚度不变的情况下,使物理的绝缘介质厚度能够增加,需要寻找高介电常数的绝缘介质,来替代原有的栅介质材料。另外,传统的多晶硅/硅化物栅电极也不能满足要求了,要选择金属栅电极,甚至体硅技术也不能满足要求,需要发展新型的SOI 材料等一些新技术、新材料。也就是说会有一系列的新技术被广泛采纳。

现在,很多人有这样一个观点:假如微电子技术接近其物理极限,也就是说当摩尔定律不再成立的时候,微电子技术将从一个幼稚的产业走向一个成熟的产

业。到2030年,半导体工业将逐步走向成熟,正如汽车工业和航空工业那样,现在的汽车工业,抛开其中电子的部分,其机械部分与50年前相比没有什么本质的区别。

C将逐步发展成为系统芯片(SOC)

Ic发展到芯片系统的过程,与当年从分立晶体管发展到IC类似,SoC应该是微电子技术领域的一场革命。目前我们可能还看不到SOC的全部优势,正如Ic刚出现的时候,很多人预测它不会有太大的前途。为什么呢?当时他们有两个理由:第一个理由是成品率的问题,假设分立元器件成品率可以达到99%,这时,若Ic 中集成l万个器件,它的成品率就下降到(99%)10000,大概等于零了,所以说Ic 不会有太大的发展前途;另一理由是,用分立器件做电路时,可以对每一器件进行优化,而Ic却做不到。现在来看这两个理由都是比较片面的,实际上,一个新生事物刚出现时,很多人往往看不到它的潜在优势,所以现在的sOc就很像40年前的Ic,它的很多优势和前景可能是目前我们还看不到的。

设计soc与Ic有几个不一样的地方。第一是soc要求软件和硬件协调在一起的综合考虑。原来设计IC的时候,只考虑IC本身的设计,而软件则是由软件设计人员另行制作。而设计soc时,就需要嵌入式软件,否则这个SOC可能只是一个规模更大的IC而已。SOC的集成度肯定非常大,这么大的规模不能依靠某个设计师从头到尾包办,因此大部分部件就要选用一些已有的可复用的IP(知识产权)模块,就是要把别人的IP,通过界面综合把它们有机地组合在一起,最后完成soC的设计。所以今后设计芯片的人可能就是做系统的人。

SOC是一个多种硬件与软件的结合体,硬件和软件融合在一起了。所以,SOC 的设计通过嵌入模拟电路、数字电路等IP的结合,可以具有更大的灵活性。通过嵌入式软件,可以综合考量,哪些由硬件来完成,哪些由软件来完成。同时,SOC 不需要大量的输出缓冲器,因为很多电路的功耗是消耗在缓冲器上了,故可节省大量功耗。

MEMS技术和DNA芯片是新的增长点

微机电系统制造(MEMS)也是一个重要的发展方向。将传感部分与电路部分集成在一起,这是一个更广泛的soc概念,通过这样一个概念,可以完成很多我们以前做不到的一些事情。例如,现在的汽车安全气囊可以安装在很低档的汽车中,以前是不可以的。因为以前用的是机械式加速度计,其成本相当高,而现在用的是硅技术制作出来的硅微加速度计,硅技术的重要特点就是大批量、低成本。在这种情况下,很多低档车都可以安装了。现在的MEMs制作技术有两类:一类是由大向小做;另外就是从分子级、原子级开始加工,譬如纳米技术,是从小向大做。现在,MEMS的全球市场,在2000年大概已有120亿美元,这个市场实际是很大的,微电子发展了那么多年,全球市场也只有2000亿美元左右。现在,经过短短的几年,MEMs技术已达到上百亿美元的水平,而且增长的速度非常快。另外,MEMs 还可与生物技术结合,做出如DNA生命芯片这些产品,有重大的发展前景。现在,已实现在硅片或玻璃片上制造出含有大概6000个基因片段的MEMs芯片,而且已成功.应用于动物的基因测试实验了。人类大概有10万条基因,如果哪一条基因发生了变异就意味着可能有某种疾病,通过检测基因的变异情况能够诊断疾病。这种MEMS生物芯片是利用微电子技术在硅片或玻璃片上制成的,这在一个芯片里就可以包含几万个这种基因片段,通过微量血液的荧光测试就可以获得基因的变化信息,达到疾病诊断目的。

所以说,传统意义的SOC就是电子系统的SOC,而广义上的soc指的是包括传

感器、信息存储、信息传输、信息处理以及执行、显示等等为一体的SOC,这可能就是将来SOC发展的趋势。

微电子封装技术的发展现状

Welding Technology Vol.38No.11Nov.2009·专题综述·微电子封装技术的发展现状 张 满 (淮阴工学院机械系,江苏淮安223001) 摘要:论述了微电子封装技术的发展历程、发展现状及发展趋势,主要介绍了微电子封装技术中的芯片级互联技术与微电子装联技术。芯片级互联技术包括引线键合技术、载带自动焊技术、倒装芯片技术。倒装芯片技术是目前半导体封装的主流技术。微电子装联技术包括波峰焊和再流焊。再流焊技术有可能取代波峰焊技术,成为板级电路组装焊接技术的主流。从微电子封装技术的发展历程可以看出,IC 芯片与微电子封装技术是相互促进、协调发展、密不可分的,微电子封装技术将向小型化、高性能并满足环保要求的方向发展。关键词:微电子封装;倒装芯片;再流焊;发展现状中图分类号:TN6;TG454 文献标志码:A 收稿日期:2009-06-04 文章编号:1002-025X (2009)11-0001-05 0前言 上世纪90年代以来,以“3C ”,即计算机 (computer )、通信(communication )和家用电器等消费类电子产品(consumer electronics )为代表的IT 产业得到迅猛发展[1]。微电子产业已经成为当今世界第一大产业,也是我国国民经济的支柱产业。现代微电子产业逐渐演变为设计、制造和封装三个独立产业[2]。微电子封装技术是支持IT 产业发展的关键技术,作为微电子产业的一部分,近年来发展迅速。微电子封装是将数十万乃至数百万个半导体元件(即集成电路芯片)组装成一个紧凑的封装体,由外界提供电源,并与外界进行信息交流。微电子封装可以保证IC 在处理过程中芯片免受机械应力、环境应力(例如潮气和污染)以及静电破坏。封装必须满足器件的各种性能要求,例如在电学(电感、电容、串扰)、热学(功率耗散、结温)、质量、可靠性以及成本控制方面的各项性能指标要求。 现代电子产品高性能的普遍要求、计算机技术的高速发展和LSI ,VLSI ,ULSI 的普及应用,对PCB 的依赖性越来越大,要求越来越高。PCB 制作工艺中的高密度、多层化、细线路等技术的应用越来越广 泛。微电子封装越来越受到人们的重视。目前,表面 贴装技术(SMT )是微电子连接技术发展的主流,而表面贴装器件、设备及生产工艺技术是SMT 的三大要素。SMT 元器件及其装配技术也正快速进入各种电子产品,并将替代现行的PCB 通孔基板插装方法,成为新的PCB 制作支柱工艺而推广到整个电子行业。 1微电子封装的发展历程 IC 封装的引线和安装类型有很多种,按封装安 装到电路板上的方式可分为通孔插入式(TH )和表面安装式(SM ),或按引线在封装上的具体排列分为成列、四边引出或面阵排列。微电子封装的发展历程可分为3个阶段: 第1阶段,上世纪70年代以插装型封装为主, 70年代末期发展起来的双列直插封装技术(DIP )可 应用于模塑料、模压陶瓷和层压陶瓷3种封装技术中,可以用于I /O 数从8~64的器件,这类封装所使用的印刷线路板PWB 成本很高。与DIP 相比,面阵列封装(如针栅阵列PGA )可以增加TH 类封装的引线数,同时显著减小PWB 的面积。PGA 系列可以应用于层压的塑料和陶瓷两类技术,其引线可超过1 000。值得注意的是,DIP 和PGA 等TH 封装由于引 线节距的限制无法实现高密度封装。 第2阶段,上世纪80年代早期引入了表面安装 1

微电子技术的发展历史与前景展望

微电子技术的发展历史与前景展望 姓名:张海洋班级:12电本一学号:1250720044 摘要:微电子是影响一个国家发展的重要因素,在国家的经济发展中占有举 足轻重的地位,本文简要介绍微电子的发展史,并且从光刻技术、氧化和扩散技术、多层布线技术和电容器材料技术等技术对微电子技术做前景展望。 关键词:微电子晶体管集成电路半导体。 微电子学是研究在固体(主要是半导体)材料上构成的微小型化电路、电路及系统的电子学分支,它主要研究电子或粒子在固体材料中的运动规律及其应用,并利用它实现信号处理功能的科学,以实现电路的系统和集成为目的,实用性强。微电子产业是基础性产业,是信息产业的核心技术,它之所以发展得如此之快,除了技术本身对国民经济的巨大贡献之外,还与它极强的渗透性有关。 微电子学兴起在现代,在1883年,爱迪生把一根钢丝电极封入灯泡,靠近灯丝,发现碳丝加热后,铜丝上有微弱的电流通过,这就是所谓的“爱迪生效应”。电子的发现,证实“爱迪生效应”是热电子发射效应。 英国另一位科学家弗莱明首先看到了它的实用价值,1904年,他进一步发现,有热电极和冷电极两个电极的真空管,对于从空气中传来的交变无线电波具有“检波器”的作用,他把这种管子称为“热离子管”,并在英国取得了专利。这就是“二极真空电子管”。自此,晶体管就有了一个雏形。 在1947年,临近圣诞节的时候,在贝尔实验室内,一个半导体材料与一个弯支架被堆放在了一起,世界上第一个晶体管就诞生了,由于晶体管有着比电子管更好的性能,所以在此后的10年内,晶体管飞速发展。 1958年,德州仪器的工程师Jack Kilby将三种电子元件结合到一片小小的硅片上,制出了世界上第一个集成电路(IC)。到1959年,就有人尝试着使用硅来制造集成电路,这个时期,实用硅平面IC制造飞速发展.。 第二年,也是在贝尔实验室,D. Kahng和Martin Atalla发明了MOSFET,因为MOSFET制造成本低廉与使用面积较小、高整合度的特点,集成电路可以变得很小。至此,微电子学已经发展到了一定的高度。 然后就是在1965年,摩尔对集成电路做出了一个大胆的预测:集成电路的芯片集成度将以四年翻两番,而成本却成比例的递减。在当时,这种预测看起来是不可思议,但是现在事实证明,摩尔的预测诗完全正确的。 接下来,就是Intel制造出了一系列的CPU芯片,将我们完全的带入了信息时代。 由上面我们可以看出,微电子技术是当代发展最快的技术之一,是电子信息产业的基础和心脏。时至今日,微电子技术变得更加重要,无论是在航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术或家用电器产业,都离不开微电子技术的发展。甚至是在现代战争中,微电子技术也是随处可见。在我国,已经把电子信息产业列为国民经济的支拄性产业,微电子信息技术在我国也正受到越来越多的关注,其重要性也不言而喻,如今,微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志,微电子科学技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。

微电子导论论文--发展及历史

中国微电子技术发展现状及发展趋势 论文概要: 介绍了中国微电子技术的发展现状,并阐述对微电子技术发展趋势的展望。针对日前世界局势紧张,战争不断的状况,本文在最后浅析了微电子技术在未来轻兵器上的应用。 一.我国微电子技术发展状况 1956年7月,国务院科学专业化规划委员会正式成立,组织数百各科学家和技术专家编制了十二年(1965—1967年)科学技术远景规划,这个著名的《十二年规划》中,明确地把发展计算机技术、半导体技术、无线电电子学、自动化和遥感技术放到战略的重点上,我国半导体晶体管是1957年研制成功的,1960年开始形成生产;集成电路始于1962年,于1968年形成生产;大规模集成电路始于70年代初,80年代初形成生产。但是,同世界先进水平相比较,我们还存在较大的差距。在生产规模上,目前我国集成电路工业还没有实现高技术、低价格的工业化大生产,而国外的发展却很快,美国IBM 公司在日本的野洲工厂生产64K动态存贮器,1983年秋正式投产后,每日处理硅片几万片,月产量为上百万块电路,生产设备投资约8000万美元。日本三菱电机公司于1981年2月开始动土兴建工厂,1984年投产,计划生产64K动态存贮器,月产300万块,总投资约为1.2亿美元。 此外,在美国和日本,把半导体研究成果形成工业化生产的周期也比较短。在美国和日本,出现晶体观后,形成工业生产能力是3年;出现集成电路后形成工业生产能力是1—3年;出现大规模集成电路后形成工业生产能力是1—2年;出现超大规模集成电路后形成工业生产能力是4年。我国半导体集成电路工业长期以来也是停留在手工业和实验室的生产方式上。近几年引进了一些生产线,个别单位才开始有些改观,但与国外的差距还是相当大的。 从产品的产值和产量方面来看,目前,全世界半导体与微电子市场为美国和日本所垄断。这两国集成电路的产量约占体世界产量的百分之九十,早期是美国独占市场,而日本后起直追。1975年美国的半导体与集成电路的产值是66亿美元,分离器件产量为110多亿只,集成路为50多亿块;日本的半导体与集成电路的产值是30亿美元,分离器件产量为122亿只,集成电路为17亿块。1982年美国的半导体与集成电路的产值为75美元,分离器件产量为260多亿只,集成电路为90多亿块;日本的半导体与集成电路的产值为38亿美元,分离器件产量300多亿只,集成电路40多亿块。我国集成电路自1976年至1982年,产量一直在1200万块至3000万块之间波动,没有大幅度的提高,1982年我国半导体与集成电路的产值是0.75亿美元,产量为1313万块,相当于美国1965年和日本1968年的水平。(1965年美国的半导体与集成电路的产值是0.79亿美元,产量为950万块;1968年日本的半导体与集成电路的产值为0.47亿美元,产量为1988万块)。 在价格、成本、劳动生产率、成品率等方面,差距比几十倍还大得多,并且我国小规模集成电路的成品率比国外低1—3倍;中规模集成电路的成品率比国外低3—7倍。目前中、小规模集成电路成品率比日本1969年的水平还低。从经济效益和原材料消耗方面考虑,国外一般认为,进入工业生产的中、小规模集成电路成品率不应低于50%,大规模集成电路成品率不应低于30%。我国集成电路成品率的进一步提高,已迫在眉睫,这是使我国集成电路降低成本,进入工业化大生产、提高企业经济效益带有根本性的一环。从价格上来看,集成电路价格是当前我国集成电路工业中的重大问题,产品优质价廉,市场才有立足之地。我国半导体集成电路价格,长期以来,降价较缓慢,近两三年来,集成电路的平均价格为每块10元左右,这种价格水平均相当于美国和日本1965

微电子发展趋势及现状

1.1 引言 微电子(Microelectronics)技术和集成电路(Integrated Circuit, IC)作为20世 纪的产物,它是文明进步的体现和人类智慧的结晶。随着国际信息社会的发展,微电子技术已经广泛地应用于国民经济、国防建设等各个方面。尤其是近半个世纪以来,以微电子技术为支柱的微电子行业以每年平均15%的速率增长,成为整个信息产业的基础。集成电路也依照摩尔(Moore)定律(每隔3年芯片集成度提高4倍,特征尺寸减小30%)不断向着高度集成化、小间距化和高性能化的方向发展,成为了影响世界各国国家安全和经济发展的重要因素;它的掌控程度也已成为衡量一个国家综合实力的标志之一[1]。 电子信息产品的日益广泛应用,使得集成电路的需求也一直呈大幅度上涨的趋势。据统计,2000年世界集成电路市场总额达到2050亿美元,市场增幅高达37%;到2010年全球市场规模达到2983亿美元,市场增速达31.8%。虽然近些年来我国的技术水平了有了大幅度地提高,但是与国际的先进水平相比,差距没有得到有效缩小。而且由于我国国内市场的巨大和对集成电路的需求每年以20%的速度增长,我国集成电路产业自给能力不足,产业规模很小,市场上国内产品的占有率依旧很低。而且企业不仅规模小且分散,持续创新能力不强,掌握的核心技术少,与国外先进水平相比有较大差距;价值链整合能力较弱,芯片与整机联动机制尚不成熟,国内自主研发的芯片无法进入重点整机应用领域,所以只能大量依靠进口满足国内需求[2-4]。据海关的统计数据,2010年中国集成电路的进口额就高达1570亿美元。 因此,扩大集成电路产业规模和提高微电子技术水平发展迫在眉睫。 1.2 课题来源 本课题来源于国家重大基础研究发展计划项目(973计划)“IC制造装备基础问题研究”的课题3“超薄芯片叠层组合互连中多域能量传递与键合形成”(编号:2009CB724203)。 1.3 IC测试技术的发展与现状 集成电路产业是由设计业、制造业、封装业和测试业等四业组成[5]。测试业作为IC产业的重要一环,其生存和发展与IC产业息息相关。IC测试服务行业是测试行业的重要组成部分,从1999年开始,适应我国集成电路产业的发展正在逐渐兴起。集成电路测试是对集成电路或模块进行检测,通过测量将集成电路的输出响应和预期的输出作比较,以确定或评估集成电路元器件功能和性能的过程 [6-8]。

微电子技术的发展

什么是集成电路和微电子学 集成电路(Integrated Circuit,简称IC):一半导体单晶片作为基片,采用平面工艺,将晶体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的电路制作在基片上所构成的一个微型化的电路或系统。 微电子技术 微电子是研究电子在半导体和集成电路中的物理现象、物理规律,病致力于这些物理现象、物理规律的应用,包括器件物理、器件结构、材料制备、集成工艺、电路与系统设计、自动测试以及封装、组装等一系列的理论和技术问题。微电子学研究的对象除了集成电路以外,还包括集成电子器件、集成超导器件等。 集成电路的优点:体积小、重量轻;功耗小、成本低;速度快、可靠性高; 微电子学是一门发展极为迅速的学科,高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向; 衡量微电子技术进步的标志要在三个方面:一是缩小芯片器件结构的尺寸,即缩小加工线条的宽度;而是增加芯片中所包含的元器件的数量,即扩大集成规模;三是开拓有针对性的设计应用。 微电子技术的发展历史 1947年晶体管的发明;到1958年前后已研究成功一这种组件为基础的混合组件; 1958年美国的杰克基尔比发明了第一个锗集成电路。1960年3月基尔比所在的德州仪器公司宣布了第一个集成电路产品,即多谐振荡器的诞生,它可用作二进制计数器、移位寄存器。它包括2个晶体管、4个二极管、6个电阻和4个电容,封装在0.25英寸*0.12英寸的管壳内,厚度为0.03英寸。这一发明具有划时代的意义,它掀开了半导体科学与技术史上全新的篇章。 1960年宣布发明了能实际应用的金属氧化物—半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor ,MOSFET)。 1962年生产出晶体管——晶体管逻辑电路和发射极耦合逻辑电路; 由于MOS电路在高度集成和功耗方面的优点,70年代,微电子技术进入了MOS电路时代;随着集成密度日益提高,集成电路正向集成系统发展,电路的设计也日益复杂、费事和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助,较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。 微电子发展状态与趋势 微电子也就是集成电路,它是电子信息科学与技术的一门前沿学科。中国科学院王阳元院士曾经这样评价:微电子是最能体现知识经济特征的典型产品之一。在世界上,美国把微电子视为他们的战略性产业,日本则把它摆到了“电子立国”的高度。可以毫不夸张地说,微电子技术是当今信息社会和时代的核心竞争力。 在我国,电子信息产业已成为国民经济的支柱性产业,作为支撑信息产业的微电子技术,近年来在我国出现、崛起并以突飞猛进的速度发展起来。微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。 1.微电子发展状态 1956年五校在北大联合创建半导体专业:北京大学、南京大学、复旦大学、

(完整版)微电子技术发展现状与趋势

本文由jschen63贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 微电子技术的发展 主要内容 微电子技术概述;微电子发展历史及特点;微电子前沿技术;微电子技术在军事中的应用。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 2 2010-11-26 北京理工大学微电子所 3 工艺流程图 厚膜、深刻蚀、次数少多次重复 去除 刻刻蚀 牺牲层,释放结构 多 工艺 工工艺 2010-11-26 工 5 微电子技术概述 微电子技术是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和;微电子学是一门发展极为迅速的学科,高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向;衡量微电子技术进步的标志要在三个方面:一是缩小芯片中器件结构的尺寸,即缩小加工线条的宽度;二是增加芯片中所包含的元器件的数量,即扩大集成规模;三是开拓有针对性的设计应用。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 6 微电子技术的发展历史 1947年晶体管的发明;到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件; 1962年生产出晶体管——晶体管逻辑电路和发射极耦合逻辑电路;由于MOS电路在高度集成和功耗方面的优点,70 年代,微电子技术进入了MOS电路时代;随着集成密度日益提高,集成电路正向集成系统发展,电路的设计也日益复杂、费时和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助,较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。 2010-11-26 北京理工大学微电子所 7 微电子技术的发展特点 超高速:从1958年TI研制出第一个集成电路触发器算起,到2003年Intel推出的奔腾4处理器(包含5500 万个晶体管)和512Mb DRAM(包含超过5亿个晶体管),集成电路年平均增长率达到45%;辐射面广:集成电路的快速发展,极大的影响了社会的方方面面,因此微电子产业被列为支柱产业。

浅谈我对微电子的认识

[键入公司名称] 浅谈我对微电子的认识 [键入文档副标题] X [选取日期] [在此处键入文档摘要。摘要通常为文档内容的简短概括。在此处键入文档摘要。摘要通常为文档内容的简短概括。]

我是电子信息科学与技术专业的学生,考虑到微电子对我们专业知识学习的重要性,我怀着极大的热情报了《微电子入门》这门选修课。希望通过这门课的学习,使我对微电子有更深入的认识,以便为以后的专业课学习打下基础。 微电子是一门新兴产业,它的发展关系着国计民生。它不仅应用于科学领域,也被广泛应用于国防、航天、民生等领域。它的广泛应用,使人们的生活更见方便。现代人的生活越来越离不开电子。因此,对电子的了解显得十分重要。微电子作为电子科学的一个分支,也发挥着日益重要的作用。通过几周的学习,我对微电子有了初步的认识。 首先,我了解了微电子的发展史,1947年晶体管的发明,后来又结合印刷电路组装使电子电路在小型化的方面前进了一大步。到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件。集成电路的主要工艺技术,是在50年代后半期硅平面晶体管技术和更早的金属真空涂膜学技术基础上发展起来的。1964年出现了磁双极型集成电路产品。 1962年生产出晶体管——晶体管理逻辑电路和发射极藉合逻辑电路。MOS集成电路出现。由于MOS电路在高度集成方面的优点和集成电路对电子技术的影响,集成电路发展越来越快。 70年代,微电子技术进入了以大规模集成电路为中心的新阶段。随着集成密度日益提高,集成电路正向集成系统发展,电路的设计也日益复杂、费时和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助,较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。70年代以来,集成电路利用计算机的设计有很大的进展。制版的计算机辅助设计、器件模拟、电路模拟、逻辑模拟、布局布线的计算辅助设计等程序,都先后研究成功,并发展成为包括校核、优化等算法在内的混合计算机辅助设计,乃至整套设备的计算机辅助设计系统。 微电子技术是随着集成电路,尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,微电子技术是微电子学中的各项工艺

微电子技术发展趋势及未来发展展望

微电子技术发展趋势及未来发展展望 论文概要: 本文介绍了穆尔定律及其相关内容,并阐述对微电子技术发展趋势的展望。针对日前世界局势紧张,战争不断的状况,本文在最后浅析了微电子技术在未来轻兵器上的应用。由于这是我第一次写正式论文,恳请老师及时指出文中的错误,以便我及时改正。 一.微电子技术发展趋势 微电子技术是当代发展最快的技术之一,是电子信息产业的基础和心脏。微电子技术的发展,大大推动了航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术及家用电器产业的迅猛发展。微电子技术的发展和应用,几乎使现代战争成为信息战、电子战。在我国,已经把电子信息产业列为国民经济的支拄性产业。如今,微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。 集成电路(IC)是微电子技术的核心,是电子工业的“粮食”。集成电路已发展到超大规模和甚大规模、深亚微米(0.25μm)精度和可集成数百万晶体管的水平,现在已把整个电子系统集成在一个芯片上。人们认为:微电子技术的发展和应用使全球发生了第三次工业革命。 1965年,Intel公司创始人之一的董事长Gorden Moore在研究存贮器芯片上晶体管增长数的时间关系时发现,每过18~24个月,芯片集成度提高一倍。这一关系被称为穆尔定律(Moores Law),一直沿用至今。 穆尔定律受两个因素制约,首先是事业的限制(business Limitations)。随着芯片集成度的提高,生产成本几乎呈指数增长。其次是物理限制(Physical Limitations)。当芯片设计及工艺进入到原子级时就会出现问题。 DRAM的生产设备每更新一代,投资费用将增加1.7倍,被称为V3法则。目前建设一条月产5000万块16MDRAM的生产线,至少需要10亿美元。据此,64M位的生产线就要17亿美元,256M位的生产线需要29亿美元,1G位生产线需要将近50亿美元。 至于物理限制,人们普遍认为,电路线宽达到0.05μm时,制作器件就会碰到严重问题。 从集成电路的发展看,每前进一步,线宽将乘上一个0.7的常数。即:如果把0.25μm看作下一代技术,那么几年后又一代新产品将达到 0.18μm(0.25μm×0.7),再过几年则会达到0.13μm。依次类推,这样再经过两三代,集成电路即将到达0.05μm。每一代大约需要经过3年左右。 二.微电子技术的发展趋势 几十年来集成电路(IC)技术一直以极高的速度发展。如前文中提到的,著名的穆尔(Moore)定则指出,IC的集成度(每个微电子芯片上集成的器件数),每3年左右为一代,每代翻两番。对应于IC制作工艺中的特征线宽则每代缩小30%。根据按比例缩小原理(Scaling Down Principle),特征线条越窄,IC的工作速度越快,单元功能消耗的功率越低。所以,IC的每一代发展不仅使集成度提高,同时也使其性能(速度、功耗、可靠性等)大大改善。与IC加工精度提高的同时,加工的硅圆片的尺寸却在不断增大,生产硅片的批量也不断提高。以上这些导致

微电子技术发展现状及未来的认识和看法

微电子技术发展现状及未来的认识和看法 摘要:本文通过对半导体材料、微电子器件及集成电路技术近几年取得的重要成果进行的充分调研,介绍当下微电子的各项新成果。在此基础之上,充分阐述了微电子发展的现状,并对微电子的未来的发展方向给予一些见解。 关键字:微电子半导体 半导体材料是指电阻率在10-3~108Ωcm,介于金属和绝缘体之间的材料。上世纪中叶,单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功,导致了革命;上世纪70年代初石英光导纤维材料和GaAs激光器的发明,促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业,使人类进入了信息时代。超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功,彻底改变了光电器件的设计思想,使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。 1 半导体材料、微电子器件及集成电路技术近几年取得的重要成果及发展的现状。 1、1我国国微电子产业简介 我国硅晶片生产企业主要有北京有研硅股、浙大海纳公司、洛阳单晶硅厂、上海晶华电子、浙江硅峰电子公司和河北宁晋单晶硅基地等。有研硅股在大直径硅单晶的研制方面一直居国内领先地位,先后研制出我国第一根6英寸、8英寸和12英寸硅单晶,单晶硅在国内市场占有率为40%。2000年建成国内第一条可满足0.25μm线宽集成电路要求的8英寸硅单晶抛光片生产线;在北京市林河工业开发区建设了区熔硅单晶生产基地,一期工程计划投资1.8亿元,年产25t 区熔硅和40t重掺砷硅单晶,计划2003年6月底完工;同时承担了投资达1.25亿元的863项目重中之重课题——“12英寸硅单晶抛光片的研制”。浙大海纳主要从事单晶硅、半导体器件的开发、制造及自动化控制系统和仪器仪表开发,近几年实现了高成长性的高速发展。 自1965 年,我国研制出第一块双极型集成电路以来,经过40 多年的发展,我国集成电路产业目前已初步形成了设计业、芯片制造业及封装测试业三业并举、比较协调的发展格 局,并将持续保持良好的发展势头。我国微电子产业处在高速发展阶段我国现已成为世界电子产品生产大国,数字电视、3G 等电子产品未来几年内将进入高速发展阶段。据信息产业部预计,2007 年-2011 年这 5 年间,中国集成电路产业销售收入的年均复合增长率将达到27.7%。到2011年,中国集成电路产业销售收入将突破3000亿元,达到3415.44 亿元。届时中国将成为世界重要的集成电路制造基地之一。 1、2 我国微电子产业取得的主要成就 (1)超深亚微米集成技术研究逐渐接近国际先进水平。由于多方面的原因,我国在这一领域的研究工作长期处于劣势,不能与国际先进水平相提并论。在“863”等项目的支持下,清华、北大、中科院微电子所和半导体所等微电子基础条件较好的单位率先开展了面向超深亚微米集成技术的研究,在新型器件结构

微电子行业前景与就业形势

微电子行业前景与就业形势 当前,我们正在经历新的技术革命时期,虽然它包含了新材料、新能源、生物工程、海洋工程、航空航天技术和电子信息技术等等,但是影响最大,渗透性最强,最具有新技术革命代表性的乃是以微电子技术为核心的电子信息技术。 自然界和人类社会的一切活动都在产生信息,信息是客观事物状态和运动特征的一种普通形式,它是为了维持人类的社会、经济活动所需的第三种资源(材料、能源和信息)。社会信息化的基础结构,是使社会的各个部分通过计算机网络系统,连结成为一个整体。在这个信息系统中由通讯卫星和高速大容量光纤通讯将各个信息交换站联结,快速、多路地传输各种信息。在各信息交换站中,有多个信息处理中心,例如图形图像处理中心、文字处理中心等等;有若干信息系统,例如企事业单位信息系统,工厂和办公室自动化系统,军队连队信息系统等等;在处理中心或信息系统中还包含有许多终端,这些终端直接与办公室、车间、连队的班排、家庭和个人相连系。像人的神经系统运行于人体一样,信息网络系统把社会各个部分连结在信息网中,从而使社会信息化。海湾战争中,以美国为首的多国部队的通讯和指挥系统基本上也是这样一个网络结构,它的终端是直接武装到班的膝上(legtop)计算机,今后将发展到个人携带的PDA(Person-al Date Assistant)。 实现社会信息化的关键部件是各种计算机和通讯机,但是它的基础都是微电子。当1946年2月在美国莫尔学院研制成功第一台名为电子数值积分器和计算器(Electronic Numlerical Inte-grator and Computer)即ENIAC问世的时候,是一个庞然大物,由18000个电子管组成,占地150平方米,重30吨,耗电140KW,足以发动一辆机车,然而不仅运行速度只有每秒5000次,存储容量只有千位,而且平均稳定运行时间才7分钟。试设想一下,这样的计算机能够进入办公室、企业车间和连队吗所以当时曾有人认为,全世界只要有4台ENIAC就够了。可是现在全世界计算机不包括微机在内就有几百万台。造成这个巨大变革的技术基础是微电子技术,只有在1948年Bell实验室的科学家们发明了晶体管(这可以认为是微电子技术发展史上的第一个里程碑),特别是1959年硅平面工艺的发展和集成电路的发明(这可以认为是微电子技术第二个里程碑),才出现了今天这样的以集成电路技术为基础的电子信息技术和产业。而1971年微机的问世(这可以认为是微电子技术第三个里程碑),使全世界微机现在的拥有率达到%,在美国每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年的手工工作量。美国欧特泰克公司总裁认为:微处理器、宽频道连接和智能软件将是下世纪改变人类社会和经济的三大技术创新。 当前,微电子技术发展已进入“System on Chip”的时代,不仅可以将一个电子子系统或整个电子系统“集成”在一个硅芯片上,完成信息加工与处理的功能,而且随着微电子技术的成熟与延拓,可以将各种物理的、化学的敏感器(执行信息获取的功能)和执行器与信息处理系统“集成”在一起,从而完成信息获取、处理与执行的系统功能,一般称这种系统为微机电系统(MEMS:Micro Electronics Machinery System),可以认为这是微电子技术又一次革命性变革。集成化芯片不仅具有“系统”功能,并且可以以低成本、高效率的大批量生产,可靠性好,耗能少,从而使电子信息技术广泛地应用于国民经济、国防建设乃至家庭生活的各个方面。在日本每个家庭平均约有100个芯片,它已如同细胞组成人体一样,成为现代工农业、国防装备和家庭耐用消费品的细胞。集成电路产业产值以年增长率≥13%,在技术上,集成度年增长率46%的速率持续发展,世界上还没有一个产业能以这样高的速度持续地增长。1990年日本以微电子为基础的电子工业产值已超过号称为第一产业的汽车工业而成为第一大产业。2000年电子信息产业,将成为世界第一产业。集成电路的原料主

微电子技术现状及发展趋势.pdf

微电子技术作为现今电子产业发展的关键技术具有广阔的发展前景,但其在发展过程中不可避免的出现一些阻碍因素影响微电子技术的发展,例如其本省存在的物理限制、材料以及工艺的都限制了微电子技术的进一步发展。而电子产品微型化又是现今社会的需求和电子产品的主流发展趋势,微电子技术的优化与创新不但会给人们的生活生产带来极大的便利还可以促进现有航天载人技术、信息通信技术以及电子材料制作逐渐趋于优化,朝着更高水平发展。微电子技术主要是指集成电路芯片制备、微电子封装技术以及薄膜工艺等技术,当下,微电子技术的发展水平已逐步成为衡量一个国家综合国力的重要考量点,所以,就有必要对微电子技术的发展进行探讨,找出制约微电子技术发展的因素和对微电子技术的应用领域进行分析。文章首先对微电子技术的发展历程与现状进行了阐述,基于此对微电子技术的限制因素及发展方向进行了探讨,最后结合微电子技术的应用分析了微电子技术发展的新领域,以期为我国微电子技术的发展提供思路参考。 1.微电子技术的发展历程 1947年晶体管的问世为微电子技术的发展奠定了基础,而微电子技术应用始于上世纪50年代,这一时间段是微电子技术发展较为迅猛的时期,而之后出现的集成电路更是引领了电机技术新的革命性革新,上世界70年代进入了微电子技术发展的高峰阶段,这一时期内微电子技术在各个行业以及人们的日常生活生产中开始大规模应用,尤其是在微型计算机出现以后更是凸显了微电子技术在高新技术中的关键作用。进入21实际后,微电子技术可以说正式进入千微电子技术的现状及其发展趋势广州南方卫星导航仪器有限公司黄劲风家万户,并发挥重要作用。比如,小到人们在日常生活中常使用的计算机、手机以及家用电器等的生产制造,大至航天载人实现、汽车工业等都是基于微电子技术来完成的。先进,我国的微电子技术已取得长足进步,甚至一些领域处于世界领先地位,例如,在集成纳米方面的研究以及成功实现扩大集成规模化,华为公司的移动芯片在全世界处于领先地位,海思芯片已于高通、三星等芯片平齐平坐。 2.微电子技术发展现状 21世纪随着信息技术的大规模应用微电子技术也得到了快速的发展,微电子技术并逐渐开始在信息时代中发挥重要作用,其逐渐成为影响信息时代发展的关键角色。从上文中所述的微电子技术发展历程来说,自20世纪50年代晶体管的问世标志着微电子技术的产生,在之后的几年间内集成电路的出现更是为现今微型计算机的发展奠定了基础,在20世纪70年代初期集成电路在微型计算机领域的大范围应用更是表明了微电子技术发展跨上了新的台阶。现今,随着计算机网络技术以及电子信息技术的大发展,以集成电路为核心的微电子技术更是发展至空前高度,相比于诞生初期的微电子技术集成化程度现今的微电机技术集成化程度整整提升了500万倍,此外,相比于诞生初期的微电子技术产品体积与重量都有了大幅度的降低,现今一个微小的单独集成片就可以包含近千万个集体馆,尤其是在改革开放之后,国家在微电子技术方面得让研究力度在不断加大,而微电子技术产业也迎来了新的发展良机,随着我国在微电子技术方面研究的不断深入现今已经取得骄人的成绩,例如在深亚微米集成化研究方面已经在国家上取得领先地位,而我国微电子技术产业也开始有最初的简单粗放式发展逐步向集成化和规模化发展。此外,我国在微电子芯片研究领域同样取得可喜成绩,现今集成芯片已经大范围应用在信息通信、多媒体设备和数字信号处理技术中,但总体而言我国微电子技术的发展水平与其它发达国家还存在较大差距,因此,我国要持续增加微电子技术研发力度,从政策以及资金上给予相应支持,不断的提升我国微电子技术创新水平,最终保证我国微电子技术紧跟时代发展。 3.微电子技术的限制因素及发展方向 3.1物理规律限制。微电子技术的核心在于其集成电路芯片的制造,结合微电子技术的发展历程来看,先进的微电子技术的发展都是在不断的突破集成电路单个芯片元件的集成数量,现今,单个芯片上能够集成近5亿各电子元器件 ,该集成数量已经超过特大集成规模的限制,但从物理规律角度来看,微电子技术的发展依然受到其自身客观限制。在实际应用中通常可以通过对电子元器件尺寸的缩小来提升其IC性能,但电子元期间特征尺寸缩小的同时意味着其氧化层厚度和沟道长度同样缩小,这样克服元器件的“穿通效应”就变大人更加困难。例如,当量子隧道穿透效应(图1)增加时,电子元器件的静态功耗会变大,当静态功耗值占比达到电路总功耗某一限值时,表明该状态为晶体管缩小的极限值,但就现今的科技水平来看,依然无法跳出物理规律的限制。3.2材料限制。微电子技术一般常使用的材料为硅晶体,该材料由于其自身的特性在一定程度上阻碍了微电子技术的进步。现今,研究人员开始逐渐借助氧化物半导体材料和超导体材料替代常用的硅晶体材料,此外,使用碳纳米管做成的晶体管更是为微电子技术的革新提供了新的思路。学者经过实验研究得出:新纳米管电路中总输出信号是大于输入信号,该结论的得出也表明该纳米管电路是具有一定的放大功能。目前,有一些学者提出借助塑料半导体技术来制备出不易破裂的集成电路,这也为微电子技术的发展提供了新方向。3.3工艺技术限制。(一)光刻设备尺度问题。在微电子技术工艺中最为关键的设备为光刻机(曝光工具),此设备的制造过程复杂、成本高且其精密度要求较高,而设备分辨率以及焦深都会影响光刻技术的应用,当尺寸推进至 0.05um且停滞较长时间后则会引起集成电路无法快速的进入纳米时代。(二)互连引线问题。集成电路板上面积过小或单位面积内晶体管数量的变多都会使得相互连线间横截面积缩小,电阻变大,进而造成整体电路=反应时间的增加,从另一方面来说集成电路板尺寸的缩小虽然能够提升晶体管的工作效率,但却造成互联引线的反映时间增加,所以,怎么在已有集成规模条件下将互联引线进行优化是很多专家学者研究的重点课题。(三)可靠性问题。如前文所述,集成电

微电子技术的发展

微 电子技术的发展 摘要:微电子技术是科技发展到一定阶段的时代产物,是对当今社会经济最具影响力的高新技术之一。本文主要对微电子技术的概念、发展及其在社会各大产业中的应用进行了浅析的探讨。 【关键词】微电子技术发展应用 微电子技术的核心技术是半导体集成电路,微电子技术的发展及应用影响我们生产生活的方方面面。对促使经济发展,人类的进步有着巨大的影响力。随着社会经济的发展,为了达到社会经济的发展对微电子技术的需求,实现社会经济在技术支持下快捷稳定发展,我们必须要不断地对微电子技术进行优化和改进,积极地探索更深层次的微电子技术知识,使微电子技术更好地服务于社会经济发展。相信微电子技术不仅是在当今,乃至未来社会发展中微电子技术必将是促使社会发展进步的主导产业。 1微电子技术的概念 微电子技术是信息化时代最具代表性的高新技术之一,它的核心技术半导体集成电路技,术由电路设计、工艺技术、检测技术、材料配置以及物理组装等购置技术体系。微电子技术基于自身集成化程度高,反应敏捷、占用空间较小等优势特点目前在有关涉及电子产业中得以广泛的应用。 2 微电子技术的发展现状 国外微电子的发展 自1965年发明第一块集成电路以来,特别是过去的十年中,全球微电子产业一直处于高速发展的时期,推动着信息产业的高速发展。集成电路产业及其产品是带动整个经济增长的重要因素。集成电路已发展到超大规模和甚大规模、深亚微米μ

m)精度和可集成数百万晶体管的水平,现在已把整个电子系统集成在一个芯片上。人们认为:微电子技术的发展和应用使全球发生了第三次工业革命。1965年,Intel 公司创始人之一的董事长Gorden Moore在研究存贮器芯片上晶体管增长数的时间关系时发现,每过18~24个月,芯片集成度提高一倍。这一关系被称为穆尔定律(Moores Law),一直沿用至今。自从20 世纪50 年代后期集成电路问世以来, 就一直追求在芯片上有更多的晶体管, 能够完成更多的功能, 从一代到下一代芯片的基本价格变化却很小, 这是由于较高的集成度导致完成每项功能的价格降低。这是驱动芯片发展的最基本动力。现在还在向更小的工艺发展。技术飞速的进步, 促使人们不断探究现代半导体器件最终的物理极限。 国内微电子发展 早在1965年,我国的集成电路就开始起步,而此时世界上最著名的芯片制造商英特尔还没有成立。由于体制等众多的原因,我国在这一领域与国外差距越来越大。目前,我国集成电路产业已具备了一定的发展规模,形成了从电路设计、芯片制造和电路封装三业并举,与集成电路有关的主要材料、测试设备、仪器等支持业也相继配套发展,在地域上呈现相对集中的格局,京津、苏浙沪、粤闽地区成为集成电路产业较为发达的区域。。我国集成电路设计业在过去的几年中有了长足的进步,高等院校、科研院所、企业从事集成电路设计的单位越来越多。然而国内集成电路设计企业规模,设计人员的平均数量还未达到国际同类公司的水平。随着信息时代的到来,微电子技术得以快速发展,在信息时代中扮演中重要角色,是影响时代发展的关键技术之一。从微电子技术的发展历程来看,上世纪五十年代贝尔实验室发明了晶体管,晶体管的面世标志着微电子技术的诞生。在随后的几年内经过科学家的不断努力,又发明了集成电路。集成电路的发明为后来的微型计算机的发明奠定了坚实的技术基础。直至上世纪七十年代,集成电路在微型计算机中的成功应用,标志着微电子技术的发展达到了空前的高度。随着微电子技术的进一步发展,以集成电路为核心的微电子技术经过科学家的优化和改进,较上世界刚诞生的微电子技术集成化程度足足提高了近500 万倍,另外在微电子技术产品体积方面也大大地缩小。一个微小的单独的集成片就能集成几千万个集体管。自改革开发以来,国家对微电

集成电路的现状与发展趋势

集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元,而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%,现代经济发展的数据表明,每l~2元的集成电路产值,带动了10元左右电子工业产值的形成,进而带动了100元GDP的增长。目前,发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关;美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山(2001年为43.6%)。预计未来10年内,世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长,2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测,今后20年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),对加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米,其后,经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展,目前达到了0.18 微米的水平,而当前国际水平为0.09微米(90纳米),我国与之相差约为2-3代。 (1)设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高,单个芯片容纳器件的数量急剧增加,其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计(CAD),相应的设计工具根据市场需求迅速发展,出现了专门的EDA工具供应商。目前,EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展,集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能,如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机,手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前,SoC作为系统级集成电路,能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能,将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术,特殊电路的工艺兼容技术,设计方法的研究,嵌入式IP核设计技术,测试策略和可测性技术,软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础,把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中,实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。

微电子技术发展趋势与展望

微电子技术发展趋势与展望 摘要:随着科技不断发展和人们生活需求不断提高,在日常生活中,微电子技术已经应用的比较广泛了,然而只有不断利用、研究、开发和探索,把微电子技术投入到更多人们生活的领域中,为生活提供更多的方便。现在通过对微电子技术的一些探讨的同时,也对未来生活中更多方面使用微电子技术的美好憧憬和展望。 关键词:微电子;技术;趋势 一、前言 如今国家在科研方面取得较大进步,都来源于科学技术不断的创新,微电子技术就是如此,在生活中随处可见,小到一个简单的玩具跑车,大到国家核心装备,这些都离不开微电子技术。作为一名高中生,微电子技术已经逐渐踏入高中校园,在物理课实验中通过老师介绍了集成电路等,我们或多或少的对微电子技术有了些许了解。微电子技术从核心意义上来说具有体积小,把较为繁琐的任务简单处理,由于体积小的这一特征,使得微电子技术能够在科学发展中占有重要地位。 二、微电子技术的发展 微电子技术在我们生活中能够占领如此重要地位,是因为微电子技术在每个人不断努力下,逐渐对这项技术不断完善,在完善中逐渐成熟,所以才能够投入到生活中为方便生活所用。(1)微电子技术的兴起。早在1957年的时候,我国就开始对微电子技术付出努力,成立了专门机构和选拔出了大量的科研人才投入到这项技术的开发,随后随着技术不断的更新,半导体晶体管、无线电和集成电路等相继被研发利用。但是对比与80年代的美国等发达国家而言,在这些技术上的比较还是相差甚远。但也是这时候,国家对这项技术的投入也加大了许多,包括经济和人才的投入,知道近些年来,国家把微电子技术视为国家科技发展的重要核心之一。(2)微电子技术的现状。从微电子技术被发明到现在,它已经凭借着速度快、质量轻、工作效率高的多种特点,在在各种科技产品中得到重用,它是一款结合集成电路和半导体材料高水平电子技术,最近几年来,我国在微电子技术行业取得很大的进步,把提升国民经济和微电子技术相结合起来,在电子

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