集成电路是怎样发展起来的？

现在人们公认，世界上最早的集成电路，是1958年美国物理学家基尔比和诺伊斯两人各自独立研究发明的。他们两人同时被推崇为微电子学的创始人。

早在第二次世界大战期间，就有人把油墨状的电阻材料与镀银金属片设法印在陶瓷基片上，做成电阻和连接线的组合体。印刷电路工艺的发展及晶体管的发明，为集成电路的发明做了必要的技术准备。

20世纪50年代以来，宇航工业、通信产业和计算机产业的迅速发展，迫切需要各种性能稳定、能实现更加复杂功能的半导体器件，而且还希望这种器件越小巧越好。1957年，前苏联第一颗人造地球卫星的发射，促使美国军方加快了实现电子器件微型化的步伐。

通信工程师们设想把一些晶体管及元件以新的形式组合成一种更复杂的线路，而不是简单地拼凑在一起，这种线路称为集成电路。从外形看来，它们就是小小的硅片，因此人们也称它们为芯片。至今，在各种通信设备、计算机及各种电器设备中，处处都可以见到这种芯片。

集成电路制造过程

集成电路的解释

[integrated circuit]

制作在小硅片上的 许多 晶体管、 电阻 等元件组合成的电路,至少能 执行 一个完整的电子电路的功能 详细解释 在小块硅片上制作 若干 晶体管、电阻、电容等，联成电路，完成 一定 的功能，这种电路称为集成电路。 广泛 应 用于 电子 计算 机， 通讯 设备，遥控、遥测设备等。 《文 汇报 》 199072：“电话机、音响、汽车、钟表专用集成电路等一批产品也先后 问世 。”

词语分解

集成的解释 总体;尤指 知识 的或证据的详细解释聚合而成。多指汇集诸家 著作 而成丛书。 清 蒋廷锡 《＜古今图书集成＞告竣恭进表》：“惟图书之钜册，为 圣祖 所集成。”如：《诸子集成》。 电路的解释 能载电流的通路或互联通路组。 直流 电通过的电路称为;直流电路;;交流电通过的电路称为;交流电路; 对于电子流的一条或多条完整、闭合通路的布置 某一个电路中的规定部分 包括任何位移电流在内的电流的全

集成电路发展史

集成电路或称微电路、微芯片晶片/芯片（在电子学中是一种把电路（主要包括半导体设备，也包括被动组件等）小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面上。半导体集成电路工艺，包括以下步骤，并重复使用：

1 光刻

2 刻蚀

3 薄膜(化学气相沉积或物理气相沉积）

4 掺杂（热扩散或离子注入）

5 化学机械平坦化CMP

使用单晶硅晶圆（或III-V族，如砷化镓）用作基层，然后使用光刻、掺杂、CMP等技术制成MOSFET或BJT等组件，再利用薄膜和CMP技术制成导线，如此便完成芯片制作。因产品性能需求及成本考量，导线可分为铝工艺（以溅镀为主）和铜工艺（以电镀为主参见Damascene）。主要的工艺技术可以分为以下几大类：黄光微影、刻蚀、扩散、薄膜、平坦化制成、金属化制成。

IC由很多重叠的层组成，每层由影像技术定义，通常用不同的颜色表示。一些层标明在哪里不同的掺杂剂扩散进基层（成为扩散层），一些定义哪里额外的离子灌输（灌输层），一些定义导体（多晶硅或金属层），一些定义传导层之间的连接（过孔或接触层）。所有的组件由这些层的特定组合构成。

1 在一个自排列（CMOS）过程中，所有门层（多晶硅或金属）穿过扩散层的地方形成晶体管。

2 电阻结构，电阻结构的长宽比，结合表面电阻系数，决定电阻。

3 电容结构，由于尺寸限制，在IC上只能产生很小的电容。

4 更为少见的电感结构，可以制作芯片载电感或由回旋器模拟。

因为CMOS设备只引导电流在逻辑门之间转换，CMOS设备比双极型组件（如双极性晶体管）消耗的电流少很多，也是现在主流的组件。透过电路的设计，将多颗的晶体管管画在硅晶圆上，就可以画出不同作用的集成电路。

随机存取存储器是最常见类型的集成电路，所以密度最高的设备是存储器，但即使是微处理器上也有存储器。尽管结构非常复杂－几十年来芯片宽度一直减少－但集成电路的层依然比宽度薄很多。组件层的制作非常像照相过程。虽然可见光谱中的光波不能用来曝光组件层，因为他们太大了。高频光子（通常是紫外线）被用来创造每层的图案。因为每个特征都非常小，对于一个正在调试制造过程的过程工程师来说，电子显微镜是必要工具。

在使用自动测试设备（ATE）包装前，每个设备都要进行测试。测试过程称为晶圆测试或晶圆探通。晶圆被切割成矩形块，每个被称为晶片（“die”）。每个好的die被焊在“pads”上的铝线或金线，连接到封装内，pads通常在die的边上。封装之后，设备在晶圆探通中使用的相同或相似的ATE上进行终检。测试成本可以达到低成本产品的制造成本的25％，但是对于低产出，大型和/或高成本的设备，可以忽略不计。

个人闲来无事是写的，现粘贴如下：

首先有集成电路这一想法的是英国科学家Dummer，那是在1952年，在皇家信号和雷达机构的一个电子元器件会议上他说：“随着晶体管的出现和对半导体的全面研究，现在似乎可以想象，未来电子设备是一种没有连接线的固体组件。”当然，那时还没有“集成电路”这一名词。然而，集成电路的真正发明却是在美国，是在6年之后的1958年（也有人认为是1959年，具体原因接下来解释）。

1958年9月12日，TI的Kilby发明了世界首块集成电路，这是一个相移振荡器，集成了2个晶体管、2个电容和8个电阻——共12个元器件，该发明与1959年2月6日申请专利，1964年6月26日被批准。而到了1959年，Fairchild的Noyce发明了基于硅平面工艺的集成电路，1959年7月30日，Noyce为自己的发明申请了专利，1961年4月26日被批准。虽然Noyce比Kilby发明集成电路和申请专利在后，但批准在前，而且Noyce发明的集成电路更适合于大批量生产，所以会有一些人在关于谁先发明了集成电路的问题上产生了分歧。其实Kilby和Noyce被认为是集成电路共同的发明人，问题在于1958和1959不能被认为是共同的发明时间，而必须是其中的一个，我习惯于把它说成是1958年。

而到了1968年，Noyce和Moore以及Fairchild的其他一些雇员成立了Intel，1971年便生产出了世界首枚CPU——集成了2300个晶体管的4004，紧接着，次年8008，再次年8080……尽管CPU诞生于1971年，然而它被推向市场，换句话说就是普通平民可以买到是1981年的事。那是1981年的8月12日，IBM推出型号为IBM5150的计算机，这是最早的PC，CPU采用Intel的8088（1979年发明），系统采用Microsoft的DOS，内存16K，再配一个525英寸的软驱，售价1565美元。但你知道，当时的1565美元跟现在的1565美元不一样，那时钱实啊，按照今天的物价指数，大约相当于现在的4000美元,在2011年8月13日这样的日子，汇率是63902，那就是255608元人民币。

早期的IC未形成独立的产业，电子系统厂商把自己生产的IC用于自己的产品，只把一小部分销往市场，而同时也会从市场购进一些。Intel和AMD开创了IC业的新纪元，他们只向市场供应通用的IC，而不使用IC去生产产品，当然也不会从市场购进IC。这种自行设计、用自己的生产线制造、自己封装和测试、最后出售IC成品的厂商被称为IDM（Integrated Device Manufacture，集成器件制造商）。尽管如此，IDM还是有严格定义的：IC的对外销售额超过IC总产值25%的企业就可以称作是IDM了（如Motorola、TI、Sony），而没有超过的叫做系统厂商(如IBM、HP）。根据这一定义，IDM并不意味着不生产系统产品，系统厂商也并不意味着不生产IC。区别仅在于它们生产的IC（或者干脆没生产）有多少用于自己的系统产品，有多少用于直接出售。

再后来，出现了一些这样的公司，它们只设计IC，并不生产，我们称之为Fabless，叫做无生产线设计公司。它们设计完成后，制造这一环节仍交给IDM完成，IDM的生产线除了生产自己设计的IC以外，还帮Fabless进行生产。1987年，TSMC（台台湾积体电路制造股份有限公司，台积电）成立，2000年，SMIC（中芯国际集成电路制造有限公司，中芯国际）成立，这些公司开创了一种新的模式，它没有自己的产品，不设计也不使用，只是单纯地提供制造服务，我们称之为Foundry。这类公司的出现，不仅Fabless的设计成果有了天经地义的归宿，而且就连IDM也把自己制造环节的一部分让给Foundry来做，就Foundry而言，有时它接到来自IDM的生产任务比Fabless的还要多。再后来呢？连封装测试也自成一家，形成独立的产业。

纵观今天的IC业，设计业、制造业、封测业三足鼎立，当然也不乏IDM这样的一条龙式的企业，但是系统厂商在IC市场上的份额越来越低，（注意！我说的是在IC市场上），濒临灭绝！（注意！我说的是市场份额濒临灭绝。公司并没有灭绝，而是他们意识到这种自己生产芯片仅供自己使用的模式不划算，转型了。）