集成电路制造包括哪些环节(集成电路是怎样制造出来?)

1.集成电路是怎样制造出来?

微电子技术涉及的行业很多,包括化工、光电技术、半导体材料、精密设备制造、软件等,其中又以集成电路技术为核心,包括集成电路的设计、制造.集成电路(IC)常用基本概念有: 晶圆,多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展出12英寸甚至更大规格.晶圆越大,同一圆片上可生产的IC就多,可降低成本;但要求材料技术和生产技术更高. 前、后工序:IC制造过程中, 晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为前工序,这是IC制造的最要害技术;晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为后工序. 光刻:IC生产的主要工艺手段,指用光技术在晶圆上刻蚀电路. 线宽:4微米/1微米/0.6微未/0.35微米/035微米等,是指IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标.线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元. 封装:指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接. 存储器:专门用于保存数据信息的IC. 逻辑电路:以二进制为原理的数字电路。

1.集成电路 随着电子技术的发展及各种电器的普及,集成电路的应用越来越广,大到飞入太空的"神州五号",小到我们身边的电子手表,里面都有我们下面将要说到的集成电路。 我们将各种电子元器件以相互联系的状态集成到半导体材料(主要是硅)或者绝缘体材料薄层片子上,再用一个管壳将其封装起来,构成一个完整的、具有一定功能的电路或系统。

这种有一定功能的电路或系统就是集成电路了。就像人体由不同器官组成,各个器官各司其能而又相辅相成,少掉任何一部分都不能完整地工作一样。

任何一个集成电路要工作就必须具有接收信号的输入端口、发送信号的输出端口以及对信号进行处理的控制电路。输入、输出(I/O)端口简单的说就是我们经常看到的插口或者插头,而控制电路是看不到的,这是集成电路制造厂在净化间里制造出来的。

如果将集成电路按集成度高低分类,可以分为小规模(SSI)、中规模(MSI)、大规模(LSI)和超大规模(VLSI)。近年来出现的特大规模集成电路(UISI),以小于1um为最小的设计尺寸,这样将在每个片子上有一千万到一亿个元件。

2.系统芯片(SOC) 不知道大家有没有看过美国大片《终结者》,在看电影的时候,有没有想过,机器人为什么能够像人一样分析各种问题,作出各种动作,好像他也有大脑,也有记忆一样。其实他里面就是有个系统芯片(SOC)在工作。

当然,那个是科幻片,科技还没有发展到那个水平。但是SOC已成为集成电路设计学领域里的一大热点。

在不久的未来,它就可以像"终结者"一样进行工作了。 系统芯片是采用低于0.6um工艺尺寸的电路,包含一个或者多个微处理器(大脑),并且有相当容量的存储器(用来记忆),在一块芯片上实现多种电路,能够自主地工作,这里的多种电路就是对信号进行操作的各种电路,就像我们的手、脚,各有各的功能。

这种集成电路可以重复使用原来就已经设计好的功能复杂的电路模块,这就给设计者节省了大量时间。 SOC技术被广泛认同的根本原因,并不在于它拥有什么非常特别的功能,而在于它可以在较短的时间内被设计出来。

SOC的主要价值是可以有效地降低电子信息系统产品的开发成本,缩短产品的上市周期,增强产品的市场竞争力。 3.集成电路设计 对于"设计"这个词,大家肯定不会感到陌生。

在修建三峡水电站之前,我们首先要根据地理位置、水流缓急等情况把它在电脑上设计出来。制造集成电路同样也要根据所需要电路的功能把它在电脑上设计出来。

集成电路设计简单的说就是设计硬件电路。我们在做任何事情之前都会仔细地思考究竟怎么样才能更好地完成这件事以达到我们预期的目的。

我们需要一个安排、一个思路。设计集成电路时,设计者首先根据对电路性能和功能的要求提出设计构思。

然后将这样一个构思逐步细化,利用电子设计自动化软件实现具有这些性能和功能的集成电路。假如我们现在需要一个火警电路,当室内的温度高于50℃就报警。

设计者将按照我们的要求构思,在计算机上利用软件完成设计版图并模拟测试。如果模拟测试成功,就可以说已经实现了我们所要的电路。

集成电路设计一般可分为层次化设计和结构化设计。层次化设计就是把复杂的系统简化,分为一层一层的,这样有利于发现并纠正错误;结构化设计则是把复杂的系统分为可操作的几个部分,允许一个设计者只设计其中一部分或更多,这样其他设计者就可以利用他已经设计好的部分,达到资源共享。

4.硅片制造 我们知道许多电器中都有一些薄片,这些薄片在电器中发挥着重要的作用,它们都是以硅片为原材料制造出来的。硅片制造为芯片的生产提供了所需的硅片。

那么硅片又是怎样制造出来的呢? 硅片是从大块的硅晶体上切割下来的,而这些大块的硅晶体是由普通硅沙拉制提炼而成的。可能我们有这样的经历,块糖在温度高的时候就会熔化,要是粘到手上就会拉出一条细丝,而当细丝拉到离那颗糖较远的地方时就会变硬。

其实我们这儿制造硅片,首先就是利用这个。

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2.计算机集成电路包括什么?

1958年,美国德州仪器的工程师Jack Kilby发明了集成电路(IC),将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。

更多的元件集成到单一的半导体芯片上,计算机变得更小,功耗更低,速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统,使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。

1964年—1972年的计算机叫集成电路计算机。集成电路计算机简介60年代初期,美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路,引发了电路设计革命。

随后,集成电路的集成度以每3-4年提高一个数量级的速度增长。集成电路(Integrated Circuit,简称r)是做在晶片上的一个完整的电子电路,这个晶片比手指甲还小,却包含了几千个晶体管元件。

1962年1月,IBM公司采用双极型集成电路。生产了IBM360系列计算机。

一些小型计算机在程序设计技术方面形成了三个独立的系统:操作系统、编译系统和应用程序,总称为软件。值得一提的是,操作系统中"多道程序"和"分时系统"等概念的提出,结合计算机终端设备的广泛使用,使得用户可以在自己的办公室或家中使用远程计算机。

第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。集成电路计算机发展历程微型机测控装置地线连接示意图集成电路发展初期最重要的应用领域是计算机技术领域。

第三代计算机的发展是建立在集成电路技术基础上的,其硬件的各个组成部分,从微处理器、存储器到输入、输出设备,都是集成电路技术的结晶。 1964年4月7日,IBM公司研制成功世界上第一个采用集成电路的通用计算机IBM 360系统,它兼顾了科学计算和事务处理两方面的应用。

IBM 360系列计算机是最早使用集成电路的通用计算机系列,它开创了民用计算机使用集成电路的先例,计算机从此进入了集成电路时代。 与第二代计算机(晶体管计算机)相比,它体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。

IBM 360成为第三代计算机(集成电路计算机)的里程碑。此后,集成电路的发展为微型计算机的出现和发展奠定了基础。

1971年,Intel公司研制成功世界上第一款微处理器4004,基于微处理器的微型计算机时代从此开始。 1975年1月,美国MITS公司推出了首台通用型Altair 8800计算机,它采用了Intel 8080微处理器,是世界上第一台微型计算机。

进入80年代,集成电路设计及加工技术的飞跃发展使得微型计算机机跃上新的台阶。1981年8月12日,IBM正式推出IBM 5150,采用Intel的8088 CPU,主频为4。

77MHz, 存储容量为16KB,操作系统为微软的DOS1。0。

IBM将其称为Personal Computer(个人计算机)。不久,“个人计算机”(PC)成为所有个人计算机及微型计算机的代名词。

此后,随着集成电路技术的发展,计算机的体积继续缩小,各方面的性能飞速提高,而价格却不断下跌,计算机走进人们生产生活的各个领域。 1993年Intel公司推出了第五代微处理器Pentium(中文名“奔腾”),它的集成度已经达到310万个晶体管,主频已达66MHz,计算机从此进入“奔腾”时代。

目前,计算机中CPU的主频已经达数GHz,内存也已达数Gb。可以毫不夸张地说,没有集成电路就没有现在的微型计算机。

集成电路计算机集成电路辅助设计集成电路利用计算机具有快速运算和大容量存储数据的功能,帮助人们设计各种复杂产品的方法。实现这种设计方法的物质基础是计算机辅助设计系统,它包括计算机本身和辅助设计所需的外部设备和软件系统。

集成电路有独特的计算机辅助设计方法和相应的计算机辅助设计系统。 集成电路的计算机辅助设计方法是60年代后期发展起来的。

当时,大规模集成电路刚刚开始发展,由于每个芯片上的晶体管数目日益增多,电路的复杂性与日俱增,使得人工分析、计算电路性能和人工设计版图越来越困难。不仅设计周期长,消耗大量的人力,而且版图的正确性也很难保证,因此提出用计算机协助人设计集成电路版图和分析集成电路性能的方法。

利用计算机快速运算和处理大量数据的能力,只要总结出设计原则和设计方法,便可通过编制计算机程序实现这些设计原则和方法。在计算机辅助设计时,只要以一定格式输入较简单的原始数据,计算机就能设计出正确的版图。

但是,集成电路尚不能实现全自动设计,在整个设计过程中需要设计人员不断进行干预。 要反复对设计的结果进行分析比较,选取较优方案,然后进行下一步设计。

计算机辅助设计不仅能缩短设计周期,而且易于查出错误,降低设计成本,已成为大规模集成技术的重要组成部分。集成电路计算机辅助设计的内容很多,几乎在设计过程的各个阶段都研究出了计算机辅助设计的方法。

其主要内容有系统分划和模拟、逻辑模拟、电路分析和模拟、工艺模拟、器件性能模拟、版图设计、版图验证、辅助制版等,并有相应的各种描述语言和各种数据库,如单元版图数据库、器件参数数据库等。系统分划和模拟是对整个系统的设计。

由于超大规模集成电路的发展,一个完整的电子系统往往只需不太多的集成电路就可实现全部功能。 因此,首先从整个系统分析出发,按照功能决定最合理和最经济的芯片划分方案,并有计算机模。

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3.集成电路是怎样制造出来

微电子技术涉及的行业很多,包括化工、光电技术、半导体材料、精密设备制造、软件等,其中又以集成电路技术为核心,包括集成电路的设计、制造.集成电路(IC)常用基本概念有: 晶圆,多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展出12英寸甚至更大规格.晶圆越大,同一圆片上可生产的IC就多,可降低成本;但要求材料技术和生产技术更高. 前、后工序:IC制造过程中, 晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为前工序,这是IC制造的最要害技术;晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为后工序. 光刻:IC生产的主要工艺手段,指用光技术在晶圆上刻蚀电路. 线宽:4微米/1微米/0.6微未/0.35微米/035微米等,是指IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标.线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元. 封装:指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接. 存储器:专门用于保存数据信息的IC. 逻辑电路:以二进制为原理的数字电路。

1.集成电路随着电子技术的发展及各种电器的普及,集成电路的应用越来越广,大到飞入太空的"神州五号",小到我们身边的电子手表,里面都有我们下面将要说到的集成电路。我们将各种电子元器件以相互联系的状态集成到半导体材料(主要是硅)或者绝缘体材料薄层片子上,再用一个管壳将其封装起来,构成一个完整的、具有一定功能的电路或系统。

这种有一定功能的电路或系统就是集成电路了。就像人体由不同器官组成,各个器官各司其能而又相辅相成,少掉任何一部分都不能完整地工作一样。

任何一个集成电路要工作就必须具有接收信号的输入端口、发送信号的输出端口以及对信号进行处理的控制电路。输入、输出(I/O)端口简单的说就是我们经常看到的插口或者插头,而控制电路是看不到的,这是集成电路制造厂在净化间里制造出来的。

如果将集成电路按集成度高低分类,可以分为小规模(SSI)、中规模(MSI)、大规模(LSI)和超大规模(VLSI)。近年来出现的特大规模集成电路(UISI),以小于1um为最小的设计尺寸,这样将在每个片子上有一千万到一亿个元件。

2.系统芯片(SOC)不知道大家有没有看过美国大片《终结者》,在看电影的时候,有没有想过,机器人为什么能够像人一样分析各种问题,作出各种动作,好像他也有大脑,也有记忆一样。其实他里面就是有个系统芯片(SOC)在工作。

当然,那个是科幻片,科技还没有发展到那个水平。但是SOC已成为集成电路设计学领域里的一大热点。

在不久的未来,它就可以像"终结者"一样进行工作了。系统芯片是采用低于0.6um工艺尺寸的电路,包含一个或者多个微处理器(大脑),并且有相当容量的存储器(用来记忆),在一块芯片上实现多种电路,能够自主地工作,这里的多种电路就是对信号进行操作的各种电路,就像我们的手、脚,各有各的功能。

这种集成电路可以重复使用原来就已经设计好的功能复杂的电路模块,这就给设计者节省了大量时间。SOC技术被广泛认同的根本原因,并不在于它拥有什么非常特别的功能,而在于它可以在较短的时间内被设计出来。

SOC的主要价值是可以有效地降低电子信息系统产品的开发成本,缩短产品的上市周期,增强产品的市场竞争力。3.集成电路设计对于"设计"这个词,大家肯定不会感到陌生。

在修建三峡水电站之前,我们首先要根据地理位置、水流缓急等情况把它在电脑上设计出来。制造集成电路同样也要根据所需要电路的功能把它在电脑上设计出来。

集成电路设计简单的说就是设计硬件电路。我们在做任何事情之前都会仔细地思考究竟怎么样才能更好地完成这件事以达到我们预期的目的。

我们需要一个安排、一个思路。设计集成电路时,设计者首先根据对电路性能和功能的要求提出设计构思。

然后将这样一个构思逐步细化,利用电子设计自动化软件实现具有这些性能和功能的集成电路。假如我们现在需要一个火警电路,当室内的温度高于50℃就报警。

设计者将按照我们的要求构思,在计算机上利用软件完成设计版图并模拟测试。如果模拟测试成功,就可以说已经实现了我们所要的电路。

集成电路设计一般可分为层次化设计和结构化设计。层次化设计就是把复杂的系统简化,分为一层一层的,这样有利于发现并纠正错误;结构化设计则是把复杂的系统分为可操作的几个部分,允许一个设计者只设计其中一部分或更多,这样其他设计者就可以利用他已经设计好的部分,达到资源共享。

4.硅片制造我们知道许多电器中都有一些薄片,这些薄片在电器中发挥着重要的作用,它们都是以硅片为原材料制造出来的。硅片制造为芯片的生产提供了所需的硅片。

那么硅片又是怎样制造出来的呢?硅片是从大块的硅晶体上切割下来的,而这些大块的硅晶体是由普通硅沙拉制提炼而成的。可能我们有这样的经历,块糖在温度高的时候就会熔化,要是粘到手上就会拉出一条细丝,而当细丝拉到离那颗糖较远的地方时就会变硬。

其实我们这儿制造硅片,首先就是利用这个。

集成电路制造包括哪些环节

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