半导体的发展史及其未来发展趋势

半导体的发展史及其未来发展趋势,第1张

1833年,英国巴拉迪最先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的首次发现。

不久, 1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的半导体的第二个特征。

在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是半导体的整流效应,也是半导体所特有的第三种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。

1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体又一个特有的性质。 半导体的这四个效应,(jianxia霍尔效应的余绩——四个伴生效应的发现)虽在1880年以前就先后被发现了,但半导体这个名词大概到1911年才被考尼白格和维斯首次使用。而总结出半导体的这四个特性一直到1947年12月才由贝尔实验室完成。

很多人会疑问,为什么半导体被认可需要这么多年呢?主要原因是当时的材料不纯。没有好的材料,很多与材料相关的问题就难以说清楚。

半导体于室温时电导率约在10ˉ10~10000/Ω·cm之间,纯净的半导体温度升高时电导率按指数上升。半导体材料有很多种,按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。除上述晶态半导体外,还有非晶态的有机物半导体等和本征半导体。

1982年,江苏无锡的江南无线电器材厂(742厂)IC生产线建成验收投产,这是一条从日本东芝公司全面引进彩色和黑白电视机集成电路生产线,不仅拥有部封装,而且有3英寸全新工艺设备的芯片制造线,不但引进了设备和净化厂房及动力设备等“硬件”,而且还引进了制造工艺技术“软件”。这是中国第一次从国外引进集成电路技术。第一期742厂共投资2.7亿元(6600万美元),建设目标是月投10000片3英寸硅片的生产能力,年产2648万块IC成品,产品为双极型消费类线性电路,包括电视机电路和音响电路。到1984年达产,产量达到3000万块,成为中国技术先进、规模最大,具有工业化大生产的专业化工厂。 1982年10月,国务院为了加强全国计算机和大规模集成电路的领导,成立了以万里副总理为组长的“电子计算机和大规模集成电路领导小组”,制定了中国IC发展规划,提出“六五”期间要对半导体工业进行技术改造。 1983年,针对当时多头引进,重复布点的情况,国务院大规模集成电路领导小组提出“治散治乱”,集成电路要“建立南北两个基地和一个点”的发展战略,南方基地主要指上海、江苏和浙江,北方基地主要指北京、天津和沈阳,一个点指西安,主要为航天配套。

1986年,电子部厦门集成电路发展战略研讨会,提出“七五”期间我国集成电路技术“531”发展战略,即普及推广5微米技术,开发3微米技术,进行1微米技术科技攻关。 1988年,871厂绍兴分厂,改名为华越微电子有限公司。 1988年9月,上无十四厂在技术引进项目,建了新厂房的基础上,成立了中外合资公司――上海贝岭微电子制造有限公司。 1988年,在上海元件五厂、上无七厂和上无十九厂联合搞技术引进项目的基础上,组建成中外合资公司――上海飞利浦半导体公司(现在的上海先进)。 1989年2月,机电部在无锡召开“八五”集成电路发展战略研讨会,提出了“加快基地建设,形成规模生产,注重发展专用电路,加强科研和支持条件,振兴集成电路产业”的发展战略。 1989年8月8日,742厂和永川半导体研究所无锡分所合并成立了中国华晶电子集团公司。

1990年10月,国家计委和机电部在北京联合召开了有关领导和专家参加的座谈会,并向党中央进行了汇报,决定实施九O八工程。 1991年,首都钢铁公司和日本NEC公司成立中外合资公司――首钢NEC电子有限公司。 1995年,电子部提出“九五”集成电路发展战略:以市场为导向,以CAD为突破口,产学研用相结合,以我为主,开展国际合作,强化投资,加强重点工程和技术创新能力的建设,促进集成电路产业进入良性循环。 1995年10月,电子部和国家外专局在北京联合召开国内外专家座谈会,献计献策,加速我国集成电路产业发展。11月,电子部向国务院做了专题汇报,确定实施九0九工程。 1997年7月17日,由上海华虹集团与日本NEC公司合资组建的上海华虹NEC电子有限公司组建,总投资为12亿美元,注册资金7亿美元,华虹NEC主要承担“九0九”工程超大规模集成电路芯片生产线项目建设。 1998年1月,华晶与上华合作生产MOS圆片合约签定,有效期四年,华晶芯片生产线开始承接上华公司来料加工业务。 1998年1月18日,“九0八” 主体工程华晶项目通过对外合同验收,这条从朗讯科技公司引进的0.9微米的生产线已经具备了月投6000片6英寸圆片的生产能力。 1998年1月,中国华大集成电路设计中心向国内外用户推出了熊猫2000系统,这是我国自主开发的一套EDA系统,可以满足亚微米和深亚微米工艺需要,可处理规模达百万门级,支持高层次设计。 1998年2月,韶光与群立在长沙签订LSI合资项目,投资额达2.4亿元,合资建设大规模集成电路(LSI)微封装,将形成封装、测试集成电路5200万块的生产能力。 1998年2月28日,我国第一条8英寸硅单晶抛光片生产线建成投产,这个项目是在北京有色金属研究总院半导体材料国家工程研究中心进行的。 1998年3月16日,北京华虹集成电路设计有限责任公司与日本NEC株式会社在北京长城-饭店举行北京华虹NEC集成电路设计公司合资合同签字仪式,新成立的合资公司其设计能力为每年约200个集成电路品种,并为华虹NEC生产线每年提供8英寸硅片两万片的加工订单。 1998年4月,集成电路“九0八”工程九个产品设计开发中心项目验收授牌,这九个设计中心为信息产业部电子第十五研究所、信息产业部电子第五下四研究所、上海集成电路设计公司、深圳先科设计中心、杭州东方设计中心、广东专用电路设计中心、兵器第二一四研究所、北京机械工业自动化研究所和航天工业771研究所。这些设计中心是与华晶六英寸生产线项目配套建设的。 1998年6月,上海华虹NEC九0九二期工程启动。 1998年6月12日,深港超大规模集成电路项目一期工程――后工序生产线及设计中心在深圳赛意法微电子有限公司正式投产,其集成电路封装测试的年生产能力由原设计的3.18亿块提高到目前的7.3亿块,并将扩展的10亿块的水平。 1998年10月,华越集成电路引进的日本富士通设备和技术的生产线开始验收试制投 片,-该生产线以双极工艺为主、兼顾Bi-CMOS工艺、2微米技术水平、年投5英寸硅片15万片、年产各类集成电路芯片1亿只能力的前道工序生产线及动力配套系统。 1998年3月,由西安交通大学开元集团微电子科技有限公司自行设计开发的我国第一个-CMOS微型彩色摄像芯片开发成功,我国视觉芯片设计开发工作取得的一项可喜的成绩。 1999年2月23日,上海华虹NEC电子有限公司建成试投片,工艺技术档次从计划中的0.5微米提升到了0.35微米,主导产品64M同步动态存储器(S-DRAM)。这条生产线的建-成投产标志着我国从此有了自己的深亚微米超大规模集成电路芯片生产线。

中国芯的九大领军人物

1、王芹生:打造“国家队”

王芹生作为“八五”、“九五”、“十五”集成电路CAD技术研究项目的主要负责人,对稳定、培养和壮大我国ICCAD软件队伍,保证ICCAD攻关成果免于流失做出了重大贡献。

她主持了多项国家重点集成电路品种开发和应用项目(47个专题),如我国第一台高档位八位单片机、第一块智能卡(CPU)芯片及系列产品等,主持开发了具有市场引导性的产品。

2、王国平:书写“再造”篇章

王国平,无锡华润微电子有限公司的领军人物,带领一个面临严重危机的中国最大的民族微电子企业,神话般地卸掉巨额亏损包袱,走上良性发展轨道,并挺立在国内消费类集成电路和分立器件企业的首位。

肩负着“让华润芯进入中国的每一个家庭”的崇高使命,向着2010年营业额50亿元的目标,在6英寸线奠基喧天的爆竹声中,王国平和他的同事们又踏上了新的征程。

3、王新潮:十年磨一剑

1997年,王新潮以TO-92管为突破口,推出长江牌元器件,销售给国内家电制造商,从而为长电带来了品牌和资本的原始积累。

从2000年开始,王新潮吸引3250万元私人资本和4500万元法人资本,用于长电公司的股份制改造。就在当年,江苏长电科技股份有限公司改制成功,并进入上市辅导期。2002年,长电科技形成了年产100亿只分立器件、10亿块集成电路的能力,在国内同行中处于领先地位。长电科技也连续2年利税突破1亿元大关。

4、邓中翰:“中国创造”之星

要将“中国制造”推进到“中国创造”,带动中国经济整体素质和竞争能力的提升。在旅美华人学子中享有声誉的邓中翰是这个观点的积极倡导者。

邓中翰致力的“星光中国芯工程”,五年来实现了七大核心技术突破,申请了该领域200多项国内外专利技术,在国际上处于领先地位,并实现了研发成果的产品化,开发设计出拥有中国自主知识产权、具有国际领先水平的“星光中国芯”五代数字多媒体芯片。产品被国际知名企业大批量采用,成功占据了计算机图像输入芯片世界第一的市场份额(达40%以上),在全球市场的销售量目前已突破1000万枚。

5、石明达:执著的变革者

上世纪九十年代中后期开始,国际半导体制造逐渐形成向中国转移的趋势。时任南通华达微电子有限公司董事长的石明达与日本富士通株式会社达成合资协议,投建南通富士通微电子有限公司。

目前,南通富士通已经形成年IC封装能力15亿块、成品测试能力10亿块、芯片测试能力5万块,成为国内集成电路封装测试行业中产品品种最全、技术水平最高、规模最大的龙头企业

6、刘幼海:创造利润奇迹

1995年从硅谷回到祖国的刘幼海,担任上海先进半导体制造有限公司的市场副总裁。上任第一年,先进半导体的产量激增96%,迎来了历史上第一个赢利年。

2000年,刘幼海正式接任先进半导体总裁职务,在他的领导下,上海先进半导体也成为国内第一家专业的集成电路代工企业。2001年,正赶上全球半导体产业周期性回落,行业水平下滑35%,但刘幼海的先进半导体的利润超过1.3亿元。在短短的几年时间内,企业的规模和产量由2000年的2亿美元投资,增加到2002年的10亿美元。2000年,先进半导体的5英寸和6英寸生产线的产能是月产3.5万片芯片,截至目前,已上升到月产8万片。

正是在先进半导体的利润得到保障的前提下,刘幼海又说服董事会同意投资6.87亿元,投建一条8英寸、0.25微米的集成电路芯片生产线,这条生产线的产能为月产3万片。先进半导体成为国内最大的芯片制造公司之一。

7、陈向东:民营资本造“芯”

1997年,陈向东创办了杭州士兰微电子。他认为士兰在起步阶段应将产品和市场定位于民用消费集成电路中低档产品。这一策略为士兰带来了广阔的市场。2002年,士兰及下属友旺公司全年销售达到5.2亿元,集成电路总产量超过4亿只。

在积累一定的资金与人才后,陈向东开始带领士兰向高端领域进军,在10M/100M以太网卡电路、CD数字伺服和解码纠错电路、数字信号处理器DSP、无线局域网解决方案、IC卡芯片等项目上投入研发资金。同时,陈向东在2001年决定创建第一条由民营资本投资的集成电路芯片生产线。2003年芯片生产线投产,同年第三季度就实现了赢利。

8、张汝京:梦圆“中国芯”

2003年8月,张汝京博士在上海浦东张江高科技园区创立了中国第一家8英寸芯片代工厂———中芯国际集成电路制造(上海)有限公司。目前,公司两条大规模的8英寸生产线都已进入量产,每月总产能近6万片,工艺技术达到0.18微米及以下水平。

中芯国际在张汝京的领导下,积极同世界一流的半导体厂商结成不同形式的联盟,已经同日本的东芝、富士通、尔必达,新加坡的特许半导体,比利时的IMEC,德国的英飞凌以及美国的MOSYs等众多一流的半导体公司与研究机构签订技术合作协议,建立策略联盟关系,在诸方面创造互惠互赢的合作机会。

9、魏少军:新模式开拓者

魏少军按照建设完整产业链的发展策略,设计出具有大唐微电子特色的新业务模式。他认为,企业存在的唯一目的就是占领市场。这种认识使他走向开发面向市场的实用产品。从一开始,他就从被别人认为是“没有科技含量”的电话IC卡做起。先后推出了我国第一枚具有全部知识产权的IC电话卡芯片。目前,大唐微电子的IC卡芯片及模块的年生产规模超过1.8亿只,成为国内第一大生产商。

魏少军接着把大唐带到了另一个高速增长的领域:移动通信智能卡。大唐利用技术优势,迅速推出国内第一枚SIM卡芯片、UIM卡芯片,结束了国内通信智能卡集成电路领域依赖进口的局面。2003年,大唐微电子针对中国移动、中国联通的移动通信智能卡合同额就超过了5亿元。

908工程/909工程是俗称的国家级工程代号,前面一个9指计划九五期间完成,后面是国务院立项顺序,908工程/909工程都是关于微电子和IC行业的工程。

908工程是我国在20世纪90年代八五期间实施的发展微电子产业的重点工程,主体企业是由742厂和永川半导体研究所无锡分所合并成立了中国华晶电子集团公司,该项目的建成投产使国内集成电路生产技术水平由2-3微米提高到0.8-1微米。

909工程是电子工业有史以来投资规模最大的国家项目,表现了当时党和国家的领导人迫切希望提高我国集成电路水平。

扩展资料:

注意事项:

1、遵照微电子产业发展规律,制定可 *** 作的、更优惠的产业政策制定促进产业发展的条例以政策扶持微电子专用仪器、材料和设备发展制定并实施相应的措施和政策,鼓励符合条件的微电子企业优先上市。

2、通过资本金注入、减免交易税、设立引导基金和融资信贷等方式,对微电子产业重组给予支持,以整合优势资源,打造微电子产业的龙头企业。

3、加强对微电子专业人才的培训和教育,从海外引进适应微电子产业需求的人才。

4、以芯片设计,尤其是以嵌入式芯片设计为突破口,芯片设计制造工艺和流程对从业人员的实践 *** 作具有较高的要求。

参考资料来源:百度百科-微电子

参考资料来源:百度百科-ic产业

参考资料来源:百度百科-中国科学院半导体研究所

参考资料来源:百度百科-集成电路制造技术


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