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集成电路介绍ppt

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集成电路介绍ppt课件

集成电路介绍ppt课件
5600倍
ENIAC
10万倍
3万倍
60万分之一
军用
中国集成电路现状
中国目前是世界上最大的芯片消费市场 我国集成电路自给率水平偏低，核心芯片缺乏 2018年我国集成电路自给率仅为15.35% 核心芯片自给率更低。比如计算机系统中的MPU、通用电子系统中的FPGA/EPLD和DSP、通信装备中的Embedded MPU和DSP、存储设备中的DRAM和Nand Flash、显示及视频系统中的Display Driver等，国产芯片占有率都几乎为零 2014年6月，颁布《集成电路产业发展推进纲要》，将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。
仙童公司制造的IC
诺伊斯
集成电路的诞生
单晶硅
集成电路晶圆
经过氧化、光刻、腐蚀、注入等工艺在晶圆上“刻画”出各个元件，再通过合金将元件连在一起，成为满足需要的集成电路
集成电路的诞生
平面工艺技术：三极管
三极管是一个电流控制开关元件：be端输入电流大小决定ce端输出电流大小
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线宽
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侧面
正面
集成电路的发展
12个 晶体管 1962年
1000个 晶体管 1966年
10万个 晶体管 1973年
15万个 晶体管 1977年
1000万个 晶体管 1993年
1亿个 晶体管 1994年
集成电路的发展
1962年，线宽25um 1970年，线宽8um 2000年，线宽180nm 2018年，线宽7nm 1mm=1000um=1000x1000nm 一根头发直径大约75um!
涂胶

集成电路分析与设计PPT课件

集成电路分析与设计PPT课件

Intel公司微处理 器—Pentium® 4
25
2 集成电路发展
Intel公司微处理 器—Pentium® 6
26
2 集成电路发展 Intel Pentium 4微处理器
27
2 集成电路发展 Intel XeonTM微处理器
28
2 集成电路发展 Intel Itanium微处理器
29
2 集成电路发展
集成电路发展里程碑
30
2 集成电路发展
集成电路发展里程碑
31
2 集成电路发展
晶体管数目
2003年一年内制造出的晶 体管数目达到1018个，相 当于地球上所有蚂蚁数量 的100倍
32
2 集成电路发展
芯片制造水平
2003年制造的芯片尺寸控制 精度已经达到头发丝直径的1 万分之一，相当于驾驶一辆 汽车直行400英里，偏离误差 不到1英寸！
33
2 集成电路发展
晶体管的工作速度
1个晶体管每秒钟的开关 速度已超过1.5万亿次。 如果你要用手开关电灯 达到这样多的次数，需 要2万5千年的时间！
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2 集成电路发展
半导体业的发展速度
1978年巴黎飞到纽约的 机票价格为900美元，需 要飞7个小时。如果航空 业的发展速度和半导体业
1960年，Kang和Atalla研制出第一个利用硅半导体材料制成的MOSFET
1962年出现了由金属-氧化物-半导体（MOS）场效应晶体管组成的MOS 集成电路
早期MOS技术中，铝栅P沟MOS管是最主要的技术，60年代后期，多晶 硅取代铝成为MOS晶体管的栅材料
1970’s解决了MOS器件稳定性及工艺复杂性之后，MOS数字集成电路 开始成功应用
一个有关集成电路发展趋势的著名 预言，该预言直至今日依然准确。

《集成电路》课件

《集成电路》课件
《集成电路》ppt课 件
xx年xx月xx日
• 集成电路概述 • 集成电路的制造工艺 • 集成电路的种类与特点 • 集成电路的发展趋势与挑战 • 集成电路的实际应用案例
目录
01
集成电路概述
集成电路的定义
集成电路是将多个电子元件集成在一块衬底上，完成一定的电路或系统功能的微型电子部件。
它采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在 一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结 构。
超大规模集成电路（VLSI）
包含10万-100万个逻辑门或元件。
按结构分类的集成电路
单片集成电路
所有元件都在一个芯片上 。
多片集成电路
由多个芯片集成在一个封 装内。
模块化集成电路
由多个独立芯片通过线路 板连接而成。
按应用领域分类的集成电路
01
通信集成电路
用于通信设备中的信号处理和传输 。
消费电子集成电路
射频识别（RFID）技术的集成电路应用
总结词
射频识别技术是利用无线电波进行通信的一种非接触式识别技术，其集成电路应用主要涉及标签芯片和读写器芯 片。
详细描述
RFID标签芯片通常包含存储器、无线通信电路和天线等部分，用于存储和传输信息。而RFID读写器芯片则负责 与标签芯片进行通信，实现信息的读取和写入。RFID技术广泛应用于物流、供应链管理、身份识别等领域。
用于家电、数码产品等消费电子产 品中。
03
02
计算机集成电路
用于计算机硬件中的逻辑运算和数 据处理。
汽车电子集成电路
用于汽车控制系统和安全系统中。
04

《集成电路应用》课件

《集成电路应用》课件

集成电路的技术创新
新材料的应用
采用新型材料，如碳纳米管、二维材料等，提高 集成电路的性能和降低功耗。
制程技术的进步
不断缩小芯片制程尺寸，提高芯片性能和集成度 。
封装技术的创新
采用先进的封装技术，如晶圆级封装、3D封装等 ，提高集成效率和可靠性。
集成电路在未来的应用前景
人工智能
物联网
集成电路作为人工智能技术的硬件基础， 将广泛应用于人工智能芯片、边缘计算等 领域。
集成电路的工作流程
集成电路的工作流程主要包括输入信号 的处理、信号的传输、信号的处理和输 出信号的处理等步骤。
在输出信号处理阶段，集成电路将处理 后的信号转换回适合外部应用的信号， 并将其输出。
在信号处理阶段，集成电路对接收到的 信号进行必要的处理，如放大、运算、 比较等。
在输入信号处理阶段，集成电路接收外 部输入的信号，并将其转换为适合内部 处理的信号。
集成电路的应用领域
总结词
集成电路应用广泛，涉及通信、计算机、工业控制、消费电子、医疗电子等多个领域。
详细描述
集成电路应用广泛，涉及通信领域的手机、基站、路由器等；计算机领域的个人电脑、 服务器等；工业控制领域的智能仪表、工业控制系统等；消费电子领域的电视、音响、 游戏机等；医疗电子领域的医疗设备、远程诊疗系统等。集成电路作为现代电子系统的
感谢您的观看
医疗设备中的集成电路
医疗设备是现代医疗中不可或缺的重要工具， 而集成电路在医疗设备中扮演着关键角色。
医疗设备中的集成电路主要用于信号处理、控 制、监测等功能，如心电图机、监护仪、超声 波诊断仪等设备中都有集成电路的存在。
集成电路的应用使得医疗设备更加精准、可靠 ，提高了医疗诊断和治疗的水平，为人们的健 康提供了更好的保障。

《集成电路模板》课件

《集成电路模板》课件

通过将多个芯片垂直堆叠，实现更高 效、更高速的集成电路。
市场发展趋势
物联网和5G技术的推动
随着物联网和5G技术的普及，集成电路市场将迎来新的增长点。
人工智能和数据中心的需求
人工智能和数据中心的建设将进一步拉动集成电路市场的需求。
汽车电子的快速发展
随着汽车智能化程度的提高，汽车电子市场对集成电路的需求也在 不断增长。
集成电路定义
集成电路是将多个电子元件集成在一块衬底上，完成一定的电路或系统功能的微 型电子部件。
它采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布 线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个 管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。
集成电路发展历程
1993年
甚大规模集成电路 的出现。
集成电路应用领域
通信领域
如手机、电话、传真机、交换机等。
消费电子领域
如电视、音响、摄像机等。
计算机领域
如个人电脑、服务器、笔记本电脑等。
汽车电子领域
如发动机控制、安全气囊等。
集成电路应用领域
通信领域
如手机、电话、传真机、交换机等。
消费电子领域
如电视、音响、摄像机等。
将不同类型的芯片和器件集成在同一 封装内，实现更复杂、更高效的系统 级集成。
通过将多个芯片垂直堆叠，实现更高 效、更高速的集成电路。
技术发展趋势
摩尔定律的延续
随着制程工艺的不断进步，集成电路 上的晶体管数量持续增加，性能不断 提升。
3D集成技术的发展
异构集成
将不同类型的芯片和器件集成在同一 封装内，实现更复杂、更高效的系统 级集成。
测试技术
功能测试

集成电路基础知识培训课件(PPT33页)

集成电路基础知识培训课件(PPT33页)

集成电路制造流程
1、掩膜版加工 2、晶圆加工
前工序
3、中测（切割、减薄、挑粒）
4、封装或绑定
后工序
5、成测
集成电路制造流程
掩膜版加工
在半导体制造的整个流程中，其中一部分就是从版图到wafer制造中 间的一个过程，即光掩膜或称光罩(mask)制造。这一部分是流程衔接的关 键部分，是流程中造价最高的一部分，也是限制最小线宽的瓶颈之一。
在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。晶 圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉 提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高达 0.99999999999。晶圆制造厂再将此多晶硅融解，再于融液内掺入一小粒的硅晶体 晶种，然后将其慢慢拉出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一颗小晶 粒在熔融态的硅原料中逐渐生成，此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过研磨，抛光， 切片后，即成为积体电路工厂的基本原料——硅晶圆片
电路。 第一节
集成生电路产的基工本概艺念知可识 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 晶圆制造厂再将此多晶硅融解，再于融液内掺入一小粒的硅晶体晶种，然后将其慢慢拉出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒，由于硅晶棒
这就是“晶圆”，英文为“Wafer”
名词解释
1、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。 引脚离芯片较远，成品率增加且成本较低。
在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。
一个芯片做成以后，要往表面上打上商品名等字样，称为打标也可称为“印字”。
但AS环IC境是要专求门严为2格了、，某不一线易种维或宽修几。种:4特微定功米能而/设1计微的，米它也/0是.相6对微于通米用集/成0电.3路5而微言的米，除/通0用3的5一微些集米成电等路外,是，都指可称I为C专用集成

集成电路的发展与应用ppt课件

集成电路的发展与应用ppt课件

品基本已被国外公司垄断。
可编辑课件PPT
6
现 状中
国
一、芯片产业受制于人
集
成
电
路
发
展
可编辑课件PPT
7
现 状中
国 集 成 电 路 发 展
二、与国际先进水平存在差距
事例：2013年在中国移动一期TD-LTE(4G)招标中，国产芯片厂 商集体失意。终端招标结果显示，采用美国高通芯片的中标终端产品 占一半以上，而国产芯片厂商只有华为海思中标。
目前我国半导体产业中，芯片设计水平与国际基本相当，封装技 术水平有4至5年差距，制造工艺差距在3年半左右。在推动芯片产业 发展中，我国投入不可谓不大。邓中翰表示，国家出台的支持芯片发 展的重大专项，有不少都是百亿元级别的投入。北京、上海、武汉、 西安等地的芯片制造商在国有银行和当地政府的支持下向半导体产业 投入了巨资。
可编辑课件PPT
3
展 史世
界 集 成 电 路 发
管电 子
管晶 体
路集 成 电
电晶子体管，是一种在固气体密半性导封体闭器容件器，中可产以生用 电于流检传波导、，整利流用、电放场大对、真开空关中、的稳电压子、流信的号 作调用制以和获许得多信其号它放功大能或。振晶荡体的管电很子快器就件成。为 由计于算电机子“管理体想积的大神、经功细耗胞大”、，发从热而厉得害到、广 寿泛命的短使、用电。源虽利然用晶效体率管低的、功结能构比脆电弱子而管且大 需了要很高多压，电但源由的于缺电点子，信很息快技就术不的适发合展发，展晶 的体需管求也，越被来淘越汰不的适命合运科就技没的躲发过展。，随之出 现的就是能力更强的集成电路了。
在2003年，中国半导体占世界 半导体销售额的9%，电子市场 达到860亿美元，中国成为世 界第二大半导体市场，中国中 高技术产品的需求将成为国民 经济新的增长动力。

集成电路课件

集成电路课件
集成电路设计的工具主要包括EDA（Electronic Design Automation）软件， 如Cadence、Synopsys等，这些软件提供了从设计到仿真的各种功能。
设计方法学
集成电路设计的方法学主要包括基于硬件描述语言的设计方法、基于高层次综 合的设计方法等。同时，随着技术的发展，人工智能和机器学习等方法也逐渐 被应用于集成电路设计中。
理和传输。
在计算机领域，集成电路被用于CPU 、GPU、内存等计算机核心部件的设 计和制造。
在消费电子领域，集成电路被用于手 机、电视、数码相机等电子产品的设 计和制造。
在汽车电子领域，集成电路被用于发 动机控制、车身控制、自动驾驶等系 统的设计和制造。
在航空航天领域，集成电路被用于航 空航天设备的导航、控制、通信等系 统的设计和制造。
全球集成电路产业现状及特点
01
02
03
产业规模不断扩大
全球集成电路市场规模持 续增长，从2016年的 1690亿美元增长到2020 年的1960亿美元。
高技术含量
集成电路是信息技术产业 的核心，具有高技术含量 ，涉及微电子、计算机、 通信等多个领域。
全球化特征明显
全球集成电路产业分布广 泛，美国、欧洲、日本等 国家和地区都有强大的产 业集群。
总结词
高可靠性、低能耗、快速响应的 功率器件芯片。
详细描述
该案例探讨了某型功率器件芯片 的技术创新与产业升级，涉及先 进的材料技术、精细加工技术、 可靠性验证技术等，强调了集成 电路在节能减排、绿色环保等领 域的重要作用。
相关知识点
功率器件芯片的特点与用途，集 成电路在节能减排、绿色环保等 领域的应用价值。
集成电路的基本组成
集成电路主要由输入输出端口、逻辑功能模块、存储器、 时钟等组成，不同功能的芯片可能还包括其他特殊模块。

集成电路介绍ppt课件

集成电路介绍ppt课件

11．TQFP 扁平簿片方形封装 12．TSOP 微型簿片式封装 13．CBGA 陶瓷焊球阵列封装 14．CPGA 陶瓷针栅阵列封装 15．CQFP 陶瓷四边引线扁平 16．CERDIP 陶瓷熔封双列 17．PBGA 塑料焊球阵列封装 18．SSOP 窄间距小外型塑封 19．WLCSP 晶圆片级芯片规 模封装 20．FCOB 板上倒装片
CSP封装具有以下特点： (1)满足了LSI芯片引出脚不断增加的需要； (2)解决丁IC裸芯片不能进行交流参数测 试和老化筛选的问题； (3)封装面积缩小，延迟时间大大缩小。
5.3 发展趋势
• 1、MCM封装 • 2、三维封装
1、MCM组装 Multi chip module
芯片 封装体
芯片
封装外壳
五、集成电路封装技术
• 1、直插式 • 2、表面贴装式 • 3、芯片尺寸封装 • 4、发展趋势
5.1 直插式
• To封装：
• DIP封装
5.1 直插式
DIP封装特点： • (1)适合PCB的穿孔安装，操作方便； • (2)比TO型封装易于对PCB布线； • (3)芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积
二、集成电路特点
• 集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点 少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成 本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子 设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛 的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到 广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装 配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的 稳定工作 时间也可大大提高。
1959年仙童公司制造的IC
诺伊斯
三、集成电路发展
• 第一阶段：1962年制造出集成了12个晶体管的小规模集成 电路（SSI）芯片。

集成电路课件ppt

集成电路课件ppt

总结词
集成电路的发展历程经历了从小规模集成电路到大规模集成电路再到超大规模集成电路的演变。随着技术的不断发展，集成电路的集成度越来越高，功能越来越强大。
要点一
要点二
详细描述
集成电路的发展历程是一个不断创新和演进的过程。最早的集成电路是小规模集成电路，只能实现简单的电路功能。随着技术的不断发展，集成电路的集成度越来越高，功能越来越强大。从20世纪60年代开始，大规模集成电路的出现使得电子设备变得更加小型化、轻便化。进入20世纪80年代后，超大规模集成电路的发展进一步推动了电子设备的微型化和智能化。如今，随着半导体制造工艺的不断进步，集成电路的集成度越来越高，性能越来越强大，为各种电子设备的发展提供了强大的支持。
全球集成电路产业竞争格局日益激烈，企业兼并重组加速，产业集中度不断提高。
中国集成电路产业面临技术瓶颈、人才短缺、产业链不完善等挑战，需要加强自主研发和创新能力。
中国政府出台了一系列政策措施，支持集成电路产业发展，推动产业升级和转型。
中国集成电路产业发展迅速，市场规模不断扩大，技术水平不断提高。
01
导出与交付
根据集成电路的规格和性能要求，选择合适的封装形式，如DIP、SOP、QFP等。
封装形式
测试设备
测试程序
测试报告
使用专业测试设备对集成电路进行功能测试、性能测试和可靠性验证。
编写测试程序，模拟集成电路的实际工作场景，进行全面测试。
根据测试结果生成测试报告，记录集成电路的性能指标和可靠性数据。
加强集成电路教育资源建设，包括教材建设、师资队伍建设、实验设备建设等，以提高教育质量。
建立集成电路教育平台，实现优质教育资源的共享和交流，促进教育公平和协同发展。
加强校企合作，推动产学研用深度融合，为学生提供实践机会和就业渠道，提高人才培养的针对性和实用性。
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– 2018年我国集成电路自给率仅为15.35% – 核心芯片自给率更低。比如计算机系统中的MPU、通用
电子系统中的FPGA/EPLD和DSP、通信装备中的 Embedded MPU和DSP、存储设备中的DRAM和Nand Flash、 显示及视频系统中的Display Driver等，国产芯片占 有率都几乎为零
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侧面
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正面
MOS管工艺制造 去胶
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MOS管工艺制造 氧化
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MOS管工艺制造 涂胶
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MOS管工艺制造 光刻&曝光
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MOS管工艺制造 清洗
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MOS管工艺制造 腐蚀
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MOS管工艺制造 清洗
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诺伊斯 仙童公司制造的IC
集成电路的诞生
单晶硅
集成电路晶圆
经过氧化、光刻、腐蚀、注入等工艺在晶圆上“刻 画”出各个元件，再通过合金将元件连在一起，成 为满足需要的集成电路
集成电路的诞生
平面工艺技术：三极管
• 三极管是一个电流控制开关元件：be端输 入电流大小决定ce端输出电流大小
e bc
e bc
1mm=1000um=1000x1000nm 一根头发直径大约75um!
集成电路的发展
100 mm
1975
150 mm
1980
200mm
1990
300mm 2001
450mm 2017
集成电路的发展
• 集成电路的集成度每18 个月就翻一番，特征尺 寸每3年缩小1/2。
摩尔定律
硅原子直径0.22nm！
Hale Waihona Puke P侧面NN
正面
MOS管工艺制造 合金
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正面
MOS管工艺制造
SG
合金
D
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GD
侧面
正面
MOS管工艺制造
划片
封装
SUCCESS
THANK YOU
2020/1/6
戈登·摩尔先生
iPad mini4
• 2018年 • 面积0.03平方米 • 重300克 • 每小时耗电4.5
瓦
• 每秒钟可进行30 亿次运算
• 娱乐平板
ENIAC
5600倍 10万倍 3万倍 60万分之一 军用
中国集成电路现状
• 中国目前是世界上最大的芯片消费市场
• 我国集成电路自给率水平偏低，核心芯片 缺乏
集成电路介绍
张剑
无所不在的集成电路
• 凡是带电池或者接电的都有集成电路 • 比如手机，Ipad，电视，笔记本，冰箱，
汽车、飞机、轮船、导弹、卫星。。。
集成电路的前身：分立元件
电子管
（1906年）
二极管
（1947年）
三极管
（1947年）
MOS管
（1960年）
第一代电子计算机(ENIAC)
• 1946年2月14日 • 18000个电子管 • 占地170平方米 • 重达30吨 • 每小时耗电约
MOS介绍
电压 电流
SUCCESS
THANK YOU
2020/1/6
MOS管工艺制造 氧化
P
侧面
正面
MOS管工艺制造 多晶硅淀积
P
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正面
MOS管工艺制造 涂胶
P
侧面
正面
MOS管工艺制造 光刻&曝光
P
侧面
正面
MOS管工艺制造 清洗
P
侧面
正面
MOS管工艺制造 腐蚀
P
侧面
正面
MOS管工艺制造 N注入
• 2014年6月，颁布《集成电路产业发展推进纲要》， 将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。
谢 谢！
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集成电路材料
• 硅片（Si）：直径30CM
• P型材料：捕获电子（硼 --- P） • N型材料：提供电子（磷 --- N）
MOS介绍
• MOS管是集成电路的基础单元。 • 压控开关 • 整个电路就像城市，MOS管就像房子
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线宽
正面
集成电路的发展
12个 晶体管
1962年
1000个 晶体管
1966年
10万个 晶体管
1973年
15万个 1000万个 晶体管 晶体管
1977年 1993年
1亿个 晶体管
1994年
集成电路的发展
• 1962年，线宽25um • 1970年，线宽8um • 2000年，线宽180nm • 2018年，线宽7nm
150千瓦 • 每秒钟可进行
5000次运算 • 美国国防部用来
进行弹道计算
集成电路的诞生
• 1952年5月，英国科学家达默第 一次提出了集成电路的设想。
• 1958年以德克萨斯仪器公司的科 学家基尔比为首的研究小组研制 出了世界上第一块集成电路
• 1959年 美国仙童/飞兆公司 （ Fairchilds）的R.Noicy 诺 依斯开发出用于IC的Si平面工艺 技术，从而推动了IC制造业的大 发展。