从沙子到芯片微电子技术•20世纪最伟大的技术•信息产业最重要的技术•进步最快的技术微电子技术应用芯片,现代社会的基石PDA:掌上电脑内存条手机计算机主板数码相机•电子产品世界第一台通用电子计算机--ENIAC1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学的莫尔电机学院诞生(莫科里),由18,800多个电子管组成,重量30多吨,占地面积170多平方米。大小:长30.48m,宽6m,高2.5m;速度:5000次/sec;功率:150KW;平均无故障运行时间:7min•电子产品智能手机2012年2月14日在美国苹果公司发布IPHONE5手机,CPU型号:苹果A6CPU频率:1024MHzGPU型号:ImaginationPowerVRSGX543MP3RAM容量:1GBROM容量:16GB。手机尺寸:123.8x58.6x7.6mm手机重量:112g微电子技术飞速进步自从IC诞生以来,IC芯片的发展基本上遵循了公司创始人之一的GordonE.Moore1965年预言的摩尔定律。该定律说:•当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。微电子技术飞速进步摩尔定律应用于汽车行业1965年SilverShadow售价10000英镑????0.0000023英镑=0.3分起源——沙子沙子:硅是地壳内第二丰富的元素,而脱氧后的沙子(尤其是石英)最多包含25%的硅元素,以二氧化硅(SiO2)的形式存在,这也是半导体制造产业的基础。硅提纯硅熔炼:12英寸/300毫米晶圆级,下同。通过多步净化得到可用于半导体制造质量的硅,学名电子级硅(EGS),平均每一百万个硅原子中最多只有一个杂质原子。此图展示了是如何通过硅净化熔炼得到大晶体的,最后得到的就是硅锭(Ingot)。硅锭单晶硅锭:整体基本呈圆柱形,重约100千克,硅纯度99.9999%。硅片硅锭切割:横向切割成圆形的单个硅片,也就是我们常说的晶圆(Wafer)。顺便说,这下知道为什么晶圆都是圆形的了吧?加工晶圆晶圆:切割出的晶圆经过抛光后变得几乎完美无瑕,表面甚至可以当镜子。事实上,Intel自己并不生产这种晶圆,而是从第三方半导体企业那里直接购买成品,然后利用自己的生产线进一步加工,比如现在主流的45nmHKMG(高K金属栅极)。值得一提的是,Intel公司创立之初使用的晶圆尺寸只有2英寸/50毫米。涂胶光刻胶(PhotoResist):图中蓝色部分就是在晶圆旋转过程中浇上去的光刻胶液体,类似制作传统胶片的那种。晶圆旋转可以让光刻胶铺的非常薄、非常平。光刻光刻:光刻胶层随后透过掩模(Mask)被曝...