采用CMOS工艺的最大好处就是能够极大地降低芯片的耗电量,CMOS技术为低功耗集成电路打下了基础并成为今日的主流数字集成电路的生产技术。如果没有CMOS工艺,就没有今天的IC制造业,我们也享受不到PC带来的种种便利和乐趣。从某种意义上来说,集成电路发展史是CMOS工艺不断向前推进的历史。那么,CMOS工艺是怎样发展起来的呢?
1958年,美国德州仪器公司和仙童公司几乎同时研制出了集成电路芯片,宣告了电子设备微型时代的到来。
1959年,美国贝尔实验室的John Atalla和Dawon Kahng研发出首个绝缘栅型场效应晶体管。场效应管虽然当时速度不如双极型晶体管快,但体积更小,也更省电。
1962年,RCA(美国无线电)制造出基于场效应管的芯片。
1963年,飞兆(也称仙童)半导体公司研发实验室的C. T. Sah 和Frank Wanlass在一篇论文中指出,当处于以互补性对称电路配置连接p-通道和n通道MOS晶体管形成逻辑电路时,这个电路的功耗几乎接近为零。这一发现为CMOS工艺的发展奠定了理论基础。
1964年,通用微电子公司利用MOS工艺制造了第一个计算器芯片组。
1967年,飞兆半导体公司利用MOS工艺制造出8位算术运算及累加器。
1968年,飞兆的Federico Faggin和Tom Klein利用硅栅结构改进了MOS集成电路的可靠性,速度和封装集成度,制成第一个商用硅栅集成电路(飞兆3708)。同年,Burroughs制造出了第一台使用MOS集成电路的计算机(B2500和B3500)。
1971年,Intel推出全球首个单片微处理器Intel 4004,但并未采用CMOS工艺,而是PMOS工艺。
1973年,Intel推出8008,仍采用了PMOS工艺。
1974年,RCA公司推出RCA 1802,首次将CMOS工艺用于微处理器芯片制作。
1975年,IBM推出CMOS RISC芯片。
1978年,Intel推出第二代处理器Intel 8086,改PMOS工艺为NMOS工艺。PMOS利用空穴导电,而NMOS利用电子导电。因此,NMOS在速度上具有优势,它比PMOS管的速度大约快3倍。
1981年:IDT推出64kb CMOS SRAM。
1982年,Intel推出80286处理器,首次将CMOS工艺用于CPU制作。距离CMOS思想的提出,差不多已经过去了20年时间。
1985年,IBM开始在RISC大型机中采用CMOS 芯片,但直到 1997 年IBM才宣布此后所有的大型机都将只配备CMOS 而不再采用双极型晶体管。
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