1.1微電子技術(shù)發(fā)展歷程

定義1：微電子技術(shù)是微小型電子元器件和電路的研制、生產(chǎn)以及用它們實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)功能的技術(shù)領(lǐng)域。在這個(gè)領(lǐng)域中最主要的就是集成電路技術(shù)。

空間尺度以微米為單位（μm）集成電路是指以半導(dǎo)體晶體材料為基片,采用專門的工藝技術(shù)將組成電路的元器件和互連線集成在基片內(nèi)部、表面或基片之上的微型化電路或系統(tǒng)。

定義2：微電子技術(shù)一般是指在半導(dǎo)體硅晶體片上通過(guò)精細(xì)微加工工藝（包括光刻、刻蝕、氧化、擴(kuò)散、摻雜、封裝等工藝）制作具有一定電路功能的集成電路（IC）微電子技術(shù)的重要性：自1998年來(lái)，半導(dǎo)體工業(yè)是世界上發(fā)展最快的工業(yè)（電腦）集成電路技術(shù)是實(shí)現(xiàn)此工業(yè)的基礎(chǔ)集成電路已成為當(dāng)代各行各業(yè)智能工作的基石集成電路在發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展過(guò)程中還存在一條規(guī)律，即電子工業(yè)增長(zhǎng)速率一般GNP增長(zhǎng)速率的3倍，而集成電路工業(yè)增長(zhǎng)速率又是電子工業(yè)的2倍。微電子技術(shù)的最重要的應(yīng)用領(lǐng)域就是計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器到輸入、輸出設(shè)備，都是微電子技術(shù)的結(jié)晶。1.1905-1947:電子管時(shí)代VacuumTube2.1948-1959:晶體管時(shí)代3.1959后：集成電路時(shí)代開(kāi)始微電子發(fā)展的歷史:1906年

德福雷斯特第一只三極管1920-1939年無(wú)線電電視,廣播,接收1925年場(chǎng)效應(yīng)晶體管的提出1940-1947年雷達(dá)電子計(jì)算機(jī)1.1905-1947:電子管時(shí)代電子管：一種在氣密性封閉容器（一般為玻璃管）中產(chǎn)生電流傳導(dǎo)，利用電場(chǎng)對(duì)真空中的電子流的作用以獲得信號(hào)放大或振蕩的電子器件。場(chǎng)效應(yīng)晶體管里連.費(fèi)爾德

(1882-1963)：德國(guó)人，后由于德國(guó)日益增長(zhǎng)的迫害猶太人的形式而移居美國(guó)，是公司的電容工程師。他于1925年第一個(gè)提出了場(chǎng)效應(yīng)晶體管的概念并于1930年獲得專利。1935年,OskarHeil描述了一種類似于結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu).然而，由于材料的困難實(shí)際制備晶體管在1960年以前是不可能的。

2.1948-1959:晶體管時(shí)代1947年點(diǎn)接觸型晶體管1950年面結(jié)型硅晶體管1953年半導(dǎo)體材料區(qū)域提純1958年第一塊集成電路德克薩斯儀器公司(TI)-GeIC仙童公司(Fairchild)-SiIC1960年MOS場(chǎng)效應(yīng)管晶體管:一種固體半導(dǎo)體器件，可以用于檢波、整流、放大、開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制和許多其它功能.

1947年晶體管的發(fā)明開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新紀(jì)元，上世紀(jì)最偉大的發(fā)明。1956年威廉.肖克萊、約翰.巴丁、沃爾特.布拉頓獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。威廉.肖克萊——晶體管之父1947年，巴丁和布拉頓制備出了第一個(gè)點(diǎn)接觸晶體管。在鍺片的底面接上電極，在另一面插上細(xì)針并通上電流，然后讓另一根細(xì)針盡量靠近它，并通上微弱的電流，并加上微電流，這時(shí)，通過(guò)鍺片電流突然增大起來(lái)。這就是一種信號(hào)放大現(xiàn)象。因?yàn)檫@種晶體管的結(jié)構(gòu)，只是金屬與半導(dǎo)體晶片的某一“點(diǎn)”接觸，故稱之為“點(diǎn)接觸晶體管”。這種晶體管存在著不穩(wěn)定、噪聲大、頻率低、放大率小、制作困難等缺點(diǎn)。第一個(gè)晶體管的誕生肖克萊在點(diǎn)接觸晶體管發(fā)明后，提出了可以利用兩個(gè)p型層中間夾一n型層作為半導(dǎo)體放大結(jié)構(gòu)的構(gòu)想。并與M.Sparks和G.K.Teal一起發(fā)明了單晶鍺PNP結(jié)型晶體管。1958年，德州儀器公司（TI）的基爾比研制出了世界上第一塊集成電路。該電路是在鍺襯底上制作的相移振蕩器和觸發(fā)器，共有12個(gè)器件。器件之間是介質(zhì)隔離，器件間互連線采用的是引線焊接方法。

瑞典皇家科學(xué)院將2000年諾貝爾物理獎(jiǎng)授予俄羅斯圣彼得堡A.F.Ioffe物理技術(shù)研究所的阿爾弗洛夫博士,美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校的克羅默教授美國(guó)TI公司的基爾比教授。集成電路（IntegratedCircuit–IC）是指通過(guò)一系列特定的加工工藝，將二極管、三極管等多個(gè)晶體管的有源器件和電阻、電容等無(wú)源器件，按一定的電路連接集成在一塊半導(dǎo)體單晶片或其他基底片上，作為一個(gè)不可分割的整體執(zhí)行某一特定功能的電路組件。VLSI=VeryLargeScaleIntegration小規(guī)模SSI~100個(gè)晶體管中規(guī)模MSI100-1000個(gè)晶體管大規(guī)模LSI1000-100000個(gè)晶體管超大規(guī)模VLSI>100000個(gè)晶體管3.1959年后開(kāi)始了集成電路的時(shí)代1971年Intel公司推出的微處理器芯片上只有2300個(gè)晶體管1982年intel80286微處理器上有13萬(wàn)4千個(gè)晶體管1器件結(jié)構(gòu)類型2集成度3使用的基片材料4電路的功能5應(yīng)用領(lǐng)域二集成電路的分類級(jí)發(fā)展特點(diǎn)

集成電路的分類1按器件結(jié)構(gòu)類型分類(1)雙極集成電路：主要由雙極型晶體管構(gòu)成NPN型雙極集成電路PNP型雙極集成電路(2)金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)集成電路：主要由MOS晶體管(單極型晶體管)構(gòu)成NMOSPMOSCMOS(互補(bǔ)MOS)(3)雙極-MOS(BiMOS)集成電路：是同時(shí)包括雙極和MOS晶體管的集成電路。綜合了雙極和MOS器件兩者的優(yōu)點(diǎn)，但制作工藝復(fù)雜。集成度：每塊集成電路芯片中包含的元器件數(shù)目

2.按集成度分類(1)單片集成電路

是指電路中所有的元器件都制作在同一塊半導(dǎo)體基片上的集成電路。(2)混合集成電路

厚膜集成電路

薄膜集成電路3.按使用的基片材料分類(1)數(shù)字集成電路(DigitalIC)

是指處理數(shù)字信號(hào)的集成電路，即采用二進(jìn)制方式進(jìn)行數(shù)字計(jì)算和邏輯函數(shù)運(yùn)算的一類集成電路。(2)模擬集成電路(AnalogIC)是指處理模擬信號(hào)(連續(xù)變化的信號(hào))的集成電路，通常又可分為線性集成電路和非線性集成電路。(3)數(shù)?；旌霞呻娐?Digital-AnalogIC)例如數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器等。3.按電路的功能分類(1)標(biāo)準(zhǔn)通用集成電路

通用集成電路是指不同廠家都在同時(shí)生產(chǎn)的用量極大的標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品。這類產(chǎn)品往往集成度不高，然而社會(huì)需求量大，通用性強(qiáng)。(2)專用集成電路

根據(jù)某種電子設(shè)備中特定的技術(shù)要求而專門設(shè)計(jì)的集成電路簡(jiǎn)稱ASIC，其特點(diǎn)是集成度較高功能較多，功耗較小，封裝形式多樣。4.按應(yīng)用領(lǐng)域分類集成電路的發(fā)展

1從SSI到ULSI

(

Moore規(guī)律小型化)2從簡(jiǎn)單邏輯到復(fù)雜系統(tǒng)3微機(jī)電系統(tǒng)(

MEMS)硅集成電路四年（或三到四年）為一代;集成度翻兩番;工藝線寬約縮小30%;芯片面積約增1.5倍;IC工作速度提高1.5倍.Moore定律:IC在各個(gè)發(fā)展階段的主要特征數(shù)據(jù)在過(guò)去的50年，價(jià)格下降了1億倍，尺寸減少10億倍微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)微電子技術(shù)與微機(jī)械加工技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它將信息獲取、信息處理及執(zhí)行、電源等部件集成在一起。隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前微電子技術(shù)已進(jìn)入集成系統(tǒng)芯片（SystemonChip,SOC）的時(shí)代，即將整個(gè)系統(tǒng)或子系統(tǒng)集成在一個(gè)硅芯片上，今后，更可以將各種物理的、化學(xué)的和生物的傳感器（信息獲取器件）和信息處理、存儲(chǔ)、運(yùn)算和執(zhí)行的系統(tǒng)集成在一起，形成一個(gè)更為廣義的集成系統(tǒng)芯片。中國(guó)的半導(dǎo)體企業(yè)

我國(guó)的晶體管,集成電路的發(fā)展起始于50年代中期.1956年第一只Ge合金晶體管誕生1965年第一片集成電路制成

由于歷史的原因,現(xiàn)在我們已落后于世界先進(jìn)水平。目前,約有60家單位從事半導(dǎo)體的研究、設(shè)計(jì)和制造。

我國(guó)芯片廠目前分為四類：

國(guó)營(yíng)中外合資外商獨(dú)資國(guó)內(nèi)目前大規(guī)模生產(chǎn)的最