第一章 集成电路设计进展

一、基本概念

1. 集成电路制造工艺发展水平的衡量标准

(1) 特征尺寸一般是指集成电路在设计与生产中可以达到的最小线宽, 也代表 MOS 晶体管栅极在制造时可达到的最小沟道长度 L 。

(2) 硅晶圆片直径是指一般集成电路芯片衬底材料硅晶圆片的直径。

(3) DRAM 储存容量是指单片集成电路芯片上可存储数据信息的位数或信息量。

2. 集成电路产业发展过程中一直遵循的 Moore ’s 定律

集成电路芯片上所集成的晶体管数量将每 18~24个月翻一番。

3. 集成电路的分类方式与设计需要具备的四个关键条件

分类方式:

(1) 以集成度分类:小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规 模集成电路、特大规模集成电路、巨大规模集成电路

(2) 以实现功能特性与使用范围来分类:(实现功能特性分类) 数字集成电路、 模拟 集成电路、数 /模混合集成电路, (使用范围分类)通用集成电路、专用集成电 路、专用标准产品或军用集成电路、工业用集成电路和民用集成电路

(3) 以设计方式分类:全定制设计集成电路、半定制设计集成电路、可编程设计集 成电路

(4) 以制造工艺分类:双极工艺集成电路、 MOS 工艺集成电路、 BiMOS 工艺集成 电路

(5) 从集成电路制造结构分类:厚膜混合集成电路、薄膜混合集成电路

设计需要具备的四个关键条件:人才、工具、工艺库、资金

二、论述与分析

1. 集成电路制造工艺的发展趋势

集成电路制造工艺发展趋势性变化越来越明显,速度越来越快。集成电路的特征尺 寸越来越小、 芯片尺寸越来越大、 单片上的晶体管数越来越多、 时钟速度越来越快、 电源电压越来越低、布线层数越来越多、 I/O引线越来越多

集成电路制造工艺发展趋势性变化越来越明显,速度越来越快。集成电路的特征尺 寸越来越小、 芯片尺寸越来越大、 单片上的晶体管数越来越多、 时钟速度越来越快、 电源电压越来越低、布线层数越来越多、 I/O引线越来越多

2. 集成电路产业结构经历的 3次重大变革

首次变革是以加工制造为主导的。这一时期半导体制造在 IC 产业中充当主角, IC 设计和半导体工艺密切相关且主要以人工为主; 第二次变革以芯片代工厂和集成电 路设计公司的专业分工为标志。这一时期是集成电路产业的一次大分工,设备产能 提高, 生产成本提高, 相关厂家开始承接对外加工, 形成了 Foundry 加工和 Fabless 设计的专业分工, IC 产业进入了以客户为导向的阶段, EDA 工具的发展,使 IC 设 计工程可以独立于生产工艺;第三次变革以设计、制造、封装和测试四业分离为标