原创 第一章《半导体工业》

《芯片制造－半导体工艺制程实用教程》－第一章《半导体工业》

1、电子数字集成器和计算器（ENIAC） 18000个真空三极管，70000个电阻，10000个电容，6000个开关，耗电150000W，成本约400000美元 重30吨，占地140平方米 宾夕法尼亚的摩尔工程学院于1947年进行公开演示；

2、晶体管（transistor）－传输电阻器。 John Bardeen, Walter Brattin, William Shockley共同荣获1956年诺贝尔物理奖；

3、每个芯片中只含有一个器件的器件称为分立器件（晶体管、二极管、电容器、电阻器）

4、集成电路（integrated circuit） 平面技术（planar technology） Kilby&Noyce共同享有集成电路的专利；

5、集成电路中器件的尺寸（特征图形尺寸－微米）和数量时IC发展的两个共同标志。集成度水平（integration level）的范围：

小规模集成电路      SSI        2－50（单位芯片内的器件数）  芯片边长约为100mils

中规模集成电路      MSI       50－5000（单位芯片内的器件数）

大规模集成电路      LSI        5000－100000（单位芯片内的器件数）

特大规模集成电路    VLSI       100000－1000000（单位芯片内的器件数）

超大规模集成电路    ULSI     >1000000（单位芯片内的器件数）芯片每边长约为500mils

储存器电路由其存储比特的数量来衡量；

逻辑电路的规模经常用栅极的数量来评价；

6、1960年1英寸直径晶圆； 8英寸（约200毫米）  12英寸（约300毫米） 1英寸= 25.3mm

7、特征尺寸的减小和电路密度的增大带来了很多益处。在电路的性能方面时电路速度的提高、传输距离的缩短，以及单个器件所占空间的减小使得信息通过芯片时所用的时间缩短；电路密度的提高还使芯片或电路耗电量更小；

8、成本降低和性能提高这两个因素推动了固态电子在产品中的实用；据估计到2008年全世界工业生产的晶体管将达到每个人10亿个；

9、电子工业可分为两个主要部分：半导体和系统（产品），涵盖印刷电路板制造商；

半导体产业由两个主要部分组成：一部分是制造半导体固态器件和电路的企业，生产过程称为晶圆制造（wafer fabrication）,在整个行业有三种类型的芯片供应商，一种是集设计、制造、封装和市场销售为一体的公司；另一种是做设计和晶圆市场的公司，他们从晶圆工厂购买芯片；还有一种是晶圆代工厂，它们可以为顾客生产多种芯片

10、固态器件的制造阶段：

材料准备－晶体生长与晶圆准备－晶圆制造（前线工艺FEOL和后线工艺BEOL）－封装

二氧化硅（沙子）－含硅气体－硅反应炉－多晶硅

11、场效应管（FET）；金属氧化物（MOS）；氧化掩膜；平面技术；外延；

12、1963年塑封在硅器件上的使用加速了价格下滑，绝缘场效应管（IFET），互补型MOS（CMOS）电路；

13、接触光刻机（contact aligner）、投射光刻机、离子注入机、电子束（E-beam）机、膜版步进式光刻机（Stepper）

14、工业控制的技术竞争：自动化、成本控制、工艺特性化与控制、人员效率

15、国家技术发展路线图（National Technology Roadmap for Semiconductor，NTRS）