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主题报告 集成电路的历史与发展1

1 集成电路定义1

2 集成电路的重要作用1

3 集成电路的发展历史2

4 集成电路的分类3

4.1 按处理的信号类型分类3

4.2 按生产的目的分类3

4.3 按设计风格分类4

5 集成电路产业发展与变革4

6 集成电路设计、生产、销售模式6

7 集成电路设计与制造6

7.1 集成电路的设计流程6

7.2 集成电路的制造工艺8

8 集成电路工艺技术水平衡量指标8

9 国际集成电路的发展9

10 我国的集成电路产业发展12

专题1 集成电路工艺与器件15

1 集成电路工艺与器件介绍15

1.1 集成电路工艺概述15

1.2 集成电路基本工艺17

1.3 单片集成电路工艺24

1.4 半导体器件概述27

1.5 半导体集成器件28

1.6 半导体分立器件34

2 集成电路工艺与器件发展趋势分析44

2.1 微纳集成器件与集成电路工艺发展趋势分析44

2.2 半导体分立器件发展趋势分析50

专题2 模拟集成电路进展53

1 模拟集成电路研究背景及其重要性53

2 运算放大器53

2.1 低电压下增益的提高54

2.2 高速低功耗开关运放大器55

2.3 高跨导低功耗运算放大器57

3 数据转换器60

3.1 流水线模数转换器中的校正技术60

3.2 逐次逼近模数转换器的数字化61

3.3 高速高精度电流舵型数模转换器（Current Steering DAC）64

专题3 数字集成电路设计技术68

1 数字集成电路设计方法68

1.1 定制电路设计68

1.2 以标准单元为基础的半定制设计方法69

2 CMOS数字集成电路的主要单元设计方法73

2.1 CMOS组合逻辑的设计73

2.2 时序逻辑电路设计75

2.3 运算单元设计79

3 数字集成电路的低功耗设计技术83

3.1 低功耗逻辑综合和优化83

3.2 RTL结构级低功耗设计86

3.3 系统级低功耗设计88

4 数字集成电路发展趋势分析90

4.1 超越摩尔定律90

4.2 数字集成电路的ESL设计91

4.3 数字集成电路的低功耗设计95

专题4 射频集成电路99

1 射频集成电路研究背景及其重要性99

2 射频集成电路的功能模块101

2.1 频率合成器和锁相环101

2.2 振荡器104

2.3 功率放大器106

2.4 低噪声放大器108

2.5 混频器110

3 RFIC的支撑技术112

3.1 RFIC设计相关的EDA软件112

3.2 RFIC封装技术114

3.3 RFIC测试技术115

3.4 单片微波集成电路115

3.5 RF SoC技术116

4 RFIC技术的应用及发展现状117

4.1 RFIC技术在无线通信领域的应用及发展现状117

4.2 RFIC技术的市场应用现状119

5 RFIC技术的发展历程121

5.1 RFIC技术的萌芽期121

5.2 RFIC技术的起步期123

5.3 RFIC技术发展初期124

5.4 RFIC技术发展中期（2005年一2008年）127

5.5 RFIC技术发展成熟期131

5.6 RFIC技术的应用132

6 RFIC技术的未来趋势135

6.1 RFIC技术的未来发展（2011年之后的发展）135

6.2 RFIC技术发展方向137

6.3 RFIC技术的未来发展（2011年之后）137

专题5 嵌入式系统与系统芯片141

引言141

1 嵌入式系统的定义与内容142

1.1 定义及特点142

2 嵌入式系统的内容及组成144

2.1 硬件部分144

2.2 软件151

3 技术发展的历史、现状与发展趋势152

3.1 发展历史概述152

3.2 国际发展现状及趋势153

专题6 嵌入式CPU164

1 嵌入式CPU概述164

1.1 定义与内容164

1.2 嵌入式CPU特点165

1.3 嵌入式CPU的组成166

2 嵌入式CPU的发展历程与发展现状167

2.1 嵌入式CPU现状167

2.2 嵌入式CPU产品的技术发展趋势167

2.3 CPU技术发展新趋势171

3 主流嵌入式CPU产品简介174

3.1 ARM系列处理器174

3.2 MIPS系列处理器176

3.3 PowerPC系列处理器177

3.4 Xtensa系列处理器178

3.5 国产C-CORE嵌入式处理器180

专题7 集成电路测试技术186

引言186

1 集成电路测试技术研究背景及其重要性187

1.1 国内外研究背景187

1.2 研究测试技术的重要性188

2 集成电路测试的主要内容189

2.1 集成电路测试设备189

2.2 集成电路测试技术及方法191

2.3 集成电路测试技术的市场情况195

3 我国对集成电路测试领域技术研究及其应用现状196

3.1 集成电路测试设备的发展197

3.2 产业发展情况197

3.3 我国对集成电路测试领域的新研究199

4 集成电路测试技术发展趋势与对策200

4.1 技术发展趋势200

4.2 我国亟待解决的问题和发展探索201

专题8 集成电路封装技术205

引言205

1 普通IC封装206

1.1 常见IC封装简介206

1.2 仿真模拟207

1.3 制造工艺208

1.4 测试与可靠性210

2 工程领域的封装技术212

2.1 江阴长电212

2.2 南通富士通214

2.3 天水华天217

3 CSP封装技术218

3.1 CSP封装技术简介218

3.2 CSP技术的特点219

3.3 CSP的基本结构及分类221

3.4 CSP封装技术展望223

4 3D SIP225

4.1 3D SIP技术概念225

4.2 研究概况227

专题9 FPGA技术发展趋势235

1 硬件可编程性与FPGA的由来235

1.1 从“存储程序”到“存储逻辑”235

1.2 从PROM到GAL237

1.3 从CPLD到FPGA240

2 FPGA可编程互连结构242

3 系统级FPGA硬件结构发展趋势243

4 系统级FPGA的编译技术247

5 FPGA对冯诺依曼体系结构的发展248

专题10 集成电路可靠性技术252

引言252

1 集成电路可靠性的发展历史与技术特点254

1.1 集成电路可靠性的发展历史254

1.2 集成电路可靠性发展的技术特点255

2 集成电路可靠性技术的发展现状256

3 集成电路的可靠性技术研究进展257

3.1 MOS器件的热载流子效应257

3.2 MOS器件的NBTI效应260

3.3 超薄栅氧化层介质的可靠性262

3.4 集成电路中的静电放电损伤266

3.5 ULSI中铜互连可靠性相关技术272

专题11 电源管理集成电路技术281

1 电源管理集成电路技术概述281

1.1 电源管理集成电路发展趋势281

1.2 电源管理集成电路分类283

1.3 电源管理集成电路学术研究及工程技术热点284

2 电源管理芯片中的可靠性和稳定性285

2.1 定义与内容285

2.2 关键技术与发展趋势286

2.3 小结291

3 智能电源及数字控制技术291

3.1 数字电源概述291

3.2 电源管理总线293

3.3 数字电源控制295

4 电源管理芯片中的高低压集成技术298

4.1 高低压集成技术简介298

4.2 高低压集成技术的研究进展300

4.3 高低压集成的电源管理芯片的实例及前景303

5 电源管理芯片中的高效能低功耗技术304

5.1 定义与内容304

5.2 高效能低功耗技术概况305

专题12 集成电路制造工艺新技术311

1 集成电路制造工艺技术新趋势与展望311

1.1 光刻技术312

1.2 沟槽填充技术312

1.3 等效栅氧厚度（EOT）的微缩312

1.4 源漏工程313

1.5 展望313

2 介质薄膜313

2.1 氮氧化硅栅极氧化介电层的制造工艺313

2.2 高k栅极介质314

2.3 半导体绝缘介质的填充314

2.4 超低介电常数薄膜315

3 应力工程315

3.1 嵌入式锗硅工艺316

3.2 嵌入式碳硅工艺316

3.3 应力记忆技术316

3.4 应力效应提升技术317

4 金属互连317

4.1 预清洁318

4.2 阻挡层318

4.3 种子层319

4.4 铜化学电镀320

5 光刻技术321

5.1 曝光设备321

5.2 光刻的工艺流程323

6 刻蚀325

7 掺杂326

7.1 离子注入326

7.2 快速热退火328

8 可靠性329