《微电子学概论》第一章 绪论(130p).ppt

* 微电子的特点 微电子学：电子学的一门分支学科 微电子学以实现电路和系统的集成为目的，故实用性极强。 微电子学中的空间尺度通常是以微米(?m, 1?m＝10－6m)和纳米(nm, 1nm = 10-9m)为单位的。 微电子学是信息领域的重要基础学科 * 微电子的特点 微电子学是一门综合性很强的边缘学科 涉及了固体物理学、量子力学、热力学与统计物理学、材料科学、电子线路、信号处理、计算机辅助设计、测试与加工、图论、化学等多个学科 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 微电子学的渗透性极强，它可以是与其他学科结合而诞生出一系列新的交叉学科，例如微机电系统(MEMS)、生物芯片等 * 结束语 5000 4000 3000 2000 1000 0 1000 2000 3000 4000 石器时代 ~ 35000年 铜器时代 ~ 1800年 铁器时代 ~ 3200年 硅器时代 XX 年？ 3000BC 1200BC 1968 * * 结束语 2000年：以集成电路为基础的电子信息产业成为世界第一大产业 硅是地球上除氧以外含量最丰富的元素，但它现在已经成为知识创新的载体，价值千金。这是典型的“点石成金” 采取正确的战略，就可以在集成电路领域就有可能后来居上 至少在今后50年，微电子技术仍会高速发展 * 重 点 基本概念 微电子、集成电路、集成度 微电子的战略地位 对人类社会的巨大作用 集成电路的几种主要分类方法 按器件类型 按规模 一些英文缩写词 IC、VLSI、ULSI等 * 作 业 简单叙述微电子学对人类社会的作用 解释微电子学、集成电路的概念 列举出你见到的、想到的不同类型的集成电路及其主要作用 * * * * * * * * * * * * * * * 超深亚微米/纳米 新器件及集成技术 * 北大微电子所牵头的973项目 系统芯片中新器件新工艺基础研究 北京大学 清华大学 中国科学院微电子中心 中国科学院半导体所 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 * 亚100纳米半导体器件研究(973) 新型器件结构 新型器件模型、模拟以及模拟软件开发 高k介质、金属栅电极新型栅结构 器件可靠性 新型半导体器件 SOI器件 GeSi/Si、GeSiC/Si HBT器件 FeRAM 新型半导体器件工艺模块 超微细加工技术 超浅结工艺 SALICIDE工艺 超薄栅介质制备技术 * 84.6nm线条 * 30纳米线条的SEM照片 40纳米线条的SEM照片 * CMOS/SOI工艺已在多家单位推广应用 CMOS/SOI工艺模块及门阵列电路 * 创建了比例差值算符的新概念，在国际上首先实现了对新生缺陷的在线检测及参数提取 开发了小尺寸器件可靠性测试系统BC2931A 已用于0.25微米器件寿命的预测 小尺寸MOS器件寿命预测机理及设备 * 亚100纳米MOS器件模拟软件 超低能离子注入工艺模拟软件 CMOS/SOI电路模拟软件 已经销售或推广到多家单位 超深亚微米/纳米器件和电路仿真工具 * 系统集成芯片(SOC)及专用集成电路(ASIC)设计 * SOC设计方法学 软硬件协同设计理论 参数提取(973) 建库技术 IP库(863) 嵌入式微处理器核 专用集成电路设计 信息安全芯片 红外焦平面驱动电路 * 嵌入式微处理器 16位可裁剪的RISC微处理器PKUEP 指令集与ARM7的THUMB指令集兼容，指令功能齐全、代码密度大的特点 三级流水设计 0.8微米工艺，71000个晶体管 * 嵌入式微处理器 与ARM7TDMI指令集兼容微处理器PKURS-001 与ARM7TDMI的ARM和THUMB指令集全兼容 重新设计自主版权的体系结构 采用RTL级设计和晶体管级设计相结合的方式 面向国内工艺 * 红外焦平面读出电路 第一代：小批量生产 第二代：130?130， 64?64两种 采用有源阵列，SCA，DO结构 全画面30桢/sec，功耗小于30微瓦 已通过用户测试 第三代：256?320，已完成实验电路的设计 * 微机电系统(MEMS)技 术 * MEMS EDA技术 建立体硅和表面硅MEMS加工技术 四套完整的MEMS工艺 工艺标准化 多用户系统 开发新的MEMS加工技术 硅帽封装技术 体硅隔离技术 三维刻蚀技术 开发新型MEMS器件和系统 传感MEMS器件：加速度计、陀螺、气体敏感器件 信息MEMS器件：RF器件、光开关 生物MEMS器件 * MEMS加工工艺：刻蚀得到的部分图形 * 利用牺牲层工艺得到的谐振器图形 硅/硅键合样品 MEMS加工工艺 * 应