集成電路第一講 課程簡介ppt課件

.,第一講內(nèi)容,一、基本概念二、內(nèi)容定位及與行業(yè)/產(chǎn)業(yè)/從業(yè)的關(guān)系三、集成電路設(shè)計師的成長之路,2020/4/29,.,2,一、基本概念,IT業(yè)集成電路、半導(dǎo)體、芯片、微電子學(xué)及關(guān)系硅含量摩爾定律3C概念I(lǐng)C產(chǎn)業(yè)鏈垂直產(chǎn)業(yè)分工,2020/4/29,.,3,1、業(yè),強電（電力）電弱電（電子）傳輸電子+信息處理,芯片,通信,神經(jīng),軟件,靈魂,心臟,2020/4/29,.,4,2、相關(guān)名詞術(shù)語及其之間的關(guān)系,微電子學(xué)半導(dǎo)體芯片集成電路半導(dǎo)體產(chǎn)品制造業(yè)+分立器件半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)+光電子器件半導(dǎo)體材料制造業(yè)+傳感器,（學(xué)科）,（產(chǎn)業(yè)）,（主要產(chǎn)品）,（產(chǎn)品形式）,2020/4/29,.,5,近年全球半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售比例,資料來源：世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織（WSTS）,2020/4/29,.,6,3、硅含量,電子產(chǎn)品中所用半導(dǎo)體元器件的價值/電子產(chǎn)品總價值,2020/4/29,.,7,4、摩爾定律及其偉大意義,每過18個月,IC中晶體管的集成度增加一倍微米時代3um-2um-1.2um-亞微米時代0.8um-0.5um-深亞微米時代0.35um-0.25um-0.18um-0.13um-納米時代90nm-65nm-45nm-40nm-28nm-20nm-14nm,32nm,L特征尺寸,G,S,D,2020/4/29,.,8,5、3C概念,IC市場按整機應(yīng)用劃分，可分為Computer類、Consumer類、Communication類等不同類別。這三類占了整個市場的78%。,集成電路市場產(chǎn)品構(gòu)成,2020/4/29,.,9,6、IC產(chǎn)業(yè)鏈,整機系統(tǒng)提出應(yīng)用需求,集成電路設(shè)計,計算機與網(wǎng)絡(luò)、通信（有線、無線、光通信、衛(wèi)星通信）數(shù)字音視頻（電視機、視盤機DVD、MP3播放器、音響）IC卡（身份認(rèn)證）、電子標(biāo)簽、汽車電子、生物電子、工業(yè)自動化,EDA工具、服務(wù)器、PC機、工藝庫、設(shè)計師,集成電路制造,廠房、動力、材料（硅片、化合物半導(dǎo)體材料）、專用設(shè)備、儀器（光刻機、刻蝕機、注入機,2020/4/29,.,10,集成電路封裝,集成電路測試,劃片機、粘片機、鍵合機、包封機、切筋打彎機、芯片、塑封料、引線框架、金絲,測試設(shè)備、測試程序、測試夾具、測試探針卡、測試、分選、包裝,集成電路用戶,電腦及網(wǎng)絡(luò)、通信及終端（手機）、電視機、DVD、數(shù)碼相機、其他,產(chǎn)業(yè)鏈的垂直分工和IDM？,2020/4/29,.,11,IC產(chǎn)業(yè)主要由設(shè)計業(yè)、制造業(yè)、封測業(yè)組成（參考寫書、印書、裝訂書的概念）,設(shè)計,封裝測試,制造,除此之外，還有半導(dǎo)體材料、工藝加工設(shè)備、設(shè)計軟件工具等附加產(chǎn)業(yè),7、垂直產(chǎn)業(yè)分工,2020/4/29,.,12,產(chǎn)業(yè)分工特點,2020/4/29,.,13,集成電路企業(yè)的人力資源配置,資料來源：拓?fù)洚a(chǎn)業(yè)研究所,2020/4/29,.,14,2020/4/29,.,15,高薪原因分析,入行門檻高必須掌握電子學(xué)科的一般知識必須掌握眾多的IC設(shè)計工具（很難自學(xué)）必須有先進(jìn)工藝的流片經(jīng)驗（普通高校無法提供此類機會）人才稀少，缺口巨大，供不應(yīng)求國家重視，投入巨大。研究生畢業(yè)去向,2020/4/29,.,16,國家示范性微電子學(xué)院（2015）：有條件的高校與大公司聯(lián)手培養(yǎng)IC設(shè)計人才,信電系信息科學(xué)與通信專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)電路所電子所微電子與光電子所,信電學(xué)院信息科學(xué)與通信系電子科學(xué)與技術(shù)系電路所電子所微電子學(xué)院微納電子所超大規(guī)模集成電路設(shè)計所,.,第一講內(nèi)容,一、基本概念二、內(nèi)容定位及與行業(yè)/產(chǎn)業(yè)/就業(yè)的關(guān)系三、集成電路設(shè)計師的成長之路,2020/4/29,.,18,計算機,通信,家電,航天,國防,交通,醫(yī)療,安全,IC,芯片是電子信息產(chǎn)業(yè)的核心和基礎(chǔ),2020/4/29,.,19,USB閃存,汽車電子,音響設(shè)備,DVD播放器,移動終端,游戲機,視頻電話,流媒體,高清影像,各種產(chǎn)品形式無處不在,2020/4/29,.,20,應(yīng)用處理器芯片基帶處理芯片射頻芯片內(nèi)存芯片音頻芯片傳感器芯片電源管理芯片等,移動終端,人均100顆芯片,2020/4/29,.,21,2017年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)排行Top10,美國5歐洲1日本1韓國2新加坡1,2020/4/29,.,22,中國IC設(shè)計企業(yè)2017年Top10,國內(nèi)排名,2020/4/29,.,23,2016年中國半導(dǎo)體制造Top10,2020/4/29,.,24,2017全球半導(dǎo)體封裝TOP10,2020/4/29,.,25,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要集聚地區(qū),2020/4/29,.,26,從十五開始我國高度重視發(fā)展微電子產(chǎn)業(yè),我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從“十五”開始起步，進(jìn)入飛速發(fā)展期。五年吸引投資累計160億美元，是過去30年總投資的4倍多。,2020/4/29,.,27,十一五出臺2005-2020年國家科技重大專項,核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品（集成電路領(lǐng)域）極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝（集成電路領(lǐng)域）新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備大型油氣田及煤層氣開發(fā)大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站水體污染的控制與治理。轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大新藥創(chuàng)制。艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治大型飛機高分辨率對地觀測系統(tǒng)載人航天與探月工程,2020/4/29,.,28,“十二五”信息產(chǎn)業(yè)六項重大工程,集成電路升級工程平板顯示和彩電工業(yè)轉(zhuǎn)型工程TD-SCDMA第三代移動通信產(chǎn)業(yè)新跨越工程數(shù)字影視推廣工程計算機提升和下一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程軟件及信息服務(wù)培育工程,2020/4/29,.,29,“十三五”一年內(nèi)大陸半導(dǎo)體廠投資情況,.,第一講內(nèi)容,一、基本概念二、內(nèi)容定位及與行業(yè)/產(chǎn)業(yè)/就業(yè)的關(guān)系三、集成電路設(shè)計師的成長之路,2020/4/29,.,31,微電子學(xué)科基礎(chǔ),物理大學(xué)物理、熱物理與統(tǒng)計力學(xué)、量子力學(xué)、固體物理、半導(dǎo)體物理、（深亞微米）器件物理等器件/電路原理電子線路原理、晶體管原理、模擬IC設(shè)計原理、數(shù)字IC設(shè)計原理、ASIC設(shè)計原理、半導(dǎo)體工藝原理等實驗電子線路實驗、專業(yè)基礎(chǔ)實驗、半導(dǎo)體工藝實驗、版圖繪制實驗、專題實驗、畢業(yè)設(shè)計、IC課程設(shè)計,2020/4/29,.,32,微電子學(xué)科畢業(yè)生重點專業(yè)課程（23.5學(xué)分）,1、固體物理與半導(dǎo)體物理（2+3）2、微電子學(xué)（微電子器件）（3）3、專用集成電路設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)（2）4、數(shù)字集成電路設(shè)計（3）5、模擬集成電路設(shè)計（3）6、微電子工藝技術(shù)（2.5）7、微電子工藝實習(xí)（含版圖）及參觀實習(xí)(2+1)8、集成電路設(shè)計專題研究（2）,2020/4/29,.,33,芯片技術(shù)學(xué)習(xí)周期,Idea設(shè)計樣品產(chǎn)品在校本科生（學(xué)設(shè)計，仿真通過）在校研究生（出樣品，測試通過）社招的工程師？（做產(chǎn)品，良率通過）,2020/4/29,.,34,在校本科生,Idea設(shè)計仿真通過功能正確,模擬IC設(shè)計工具SposerSpiceVirtuoso,數(shù)字IC設(shè)計工具M(jìn)odelsimDesignCompilerAstro,模擬IC設(shè)計原理,數(shù)字IC設(shè)計原理,2020/4/29,.,35,在校研究生,Idea設(shè)計樣品測試通過參數(shù)達(dá)標(biāo),2020/4/29,.,36,社招的工程師？,Idea設(shè)計樣品產(chǎn)品良率通過穩(wěn)定性好,2020/4/29,.,37,產(chǎn)品與樣品的區(qū)別和考量重點,樣品：理論為主、功能為主、性能為主、水平為主、發(fā)表為主理論已經(jīng)成熟、電路已經(jīng)成熟，努力跟蹤國際水平。產(chǎn)品：工藝為主、良率為主、可靠性為主、成本為主、市場為主低端產(chǎn)品已成熟、高端產(chǎn)品國產(chǎn)化任重道遠(yuǎn)（核高基）。從樣品設(shè)計到產(chǎn)品設(shè)計增加的考量（研究的路）：可靠性（如ESD防護(hù)能力、工作壽命等）工藝漲落對產(chǎn)品性能指標(biāo)的影響工藝漲落對產(chǎn)品一致性的影響,2020/4/29,.,38,謝謝,浙大微電子與光電子研究所電郵:hany浙大微電子所網(wǎng)址:,2020/4/29