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隨著電子技術(shù)的發(fā)展及各種電器的普及，集成電路的應(yīng)用越來(lái)越廣，大到飛入太空的“神州五號(hào)”，小到我們身邊的電子手表，里面都有我們下面將要說(shuō)到的集成電路?！ ∥覀儗⒏鞣N電子元器件以相互聯(lián)系的狀態(tài)集成到半導(dǎo)體材料（主要是硅）或者絕緣體材料薄層片子上，再用一個(gè)管殼將其封裝起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)完整的、具有一定功能的電路或系統(tǒng)。這種有一定功能的電路或系統(tǒng)就是集成電路了。就像人體由不同器官組成，各個(gè)器官各司其能而又相輔相成，少掉任何一部分都不能完整地工作一樣。任何一個(gè)集成電路要工作就必須具有接收信號(hào)的輸入端口、發(fā)送信號(hào)的輸出端口以及對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理的控制電路。輸入、輸出（I/O）端口簡(jiǎn)單的說(shuō)就是我們經(jīng)?？吹降牟蹇诨蛘卟孱^，而控制電路是看不到的，這是集成電路制造廠在凈化間里制造出來(lái)的。如果將集成電路按集成度高低分類(lèi)，可以分為小規(guī)模（SSI）、中規(guī)模（MSI）、大規(guī)模（LSI）和超大規(guī)模（VLSI）。近年來(lái)出現(xiàn)的特大規(guī)模集成電路（UISI），以小于1um為最小的設(shè)計(jì)尺寸，這樣將在每個(gè)片子上有一千萬(wàn)到一億個(gè)元件。
集成電路是怎樣設(shè)計(jì)的？對(duì)于“設(shè)計(jì)”這個(gè)詞，大家肯定不會(huì)感到陌生。在修建三峽水電站之前，我們首先要根據(jù)地理位置、水流緩急等情況把它在電腦上設(shè)計(jì)出來(lái)。制造集成電路同樣也要根據(jù)所需要電路的功能把它在電腦上設(shè)計(jì)出來(lái)。 集成電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的說(shuō)就是設(shè)計(jì)硬件電路。我們?cè)谧鋈魏问虑橹岸紩?huì)仔細(xì)地思考究竟怎么樣才能更好地完成這件事以達(dá)到我們預(yù)期的目的。我們需要一個(gè)安排、一個(gè)思路。設(shè)計(jì)集成電路時(shí)，設(shè)計(jì)者首先根據(jù)對(duì)電路性能和功能的要求提出設(shè)計(jì)構(gòu)思。然后將這樣一個(gè)構(gòu)思逐步細(xì)化，利用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件實(shí)現(xiàn)具有這些性能和功能的集成電路。假如我們現(xiàn)在需要一個(gè)火警電路，當(dāng)室內(nèi)的溫度高于50℃就報(bào)警。設(shè)計(jì)者將按照我們的要求構(gòu)思，在計(jì)算機(jī)上利用軟件完成設(shè)計(jì)版圖并模擬測(cè)試。如果模擬測(cè)試成功，就可以說(shuō)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了我們所要的電路。集成電路設(shè)計(jì)一般可分為層次化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。層次化設(shè)計(jì)就是把復(fù)雜的系統(tǒng)簡(jiǎn)化，分為一層一層的，這樣有利于發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)則是把復(fù)雜的系統(tǒng)分為可操作的幾個(gè)部分，允許一個(gè)設(shè)計(jì)者只設(shè)計(jì)其中一部分或更多，這樣其他設(shè)計(jì)者就可以利用他已經(jīng)設(shè)計(jì)好的部分，達(dá)到資源共享。
硅片制造 ;N#y+G2n)y$~;
我們知道許多電器中都有一些薄片，這些薄片在電器中發(fā)揮著重要的作用，它們都是以硅片為原材料制造出來(lái)的。硅片制造為芯片的生產(chǎn)提供了所需的硅片。那么硅片又是怎樣制造出來(lái)的呢？ 硅片是從大塊的硅晶體上切割下來(lái)的，而這些大塊的硅晶體是由普通硅沙拉制提煉而成的。可能我們有這樣的經(jīng)歷，塊糖在溫度高的時(shí)候就會(huì)熔化，要是粘到手上就會(huì)拉出一條細(xì)絲，而當(dāng)細(xì)絲拉到離那顆糖較遠(yuǎn)的地方時(shí)就會(huì)變硬。其實(shí)我們這兒制造硅片，首先就是利用這個(gè)原理，將普通的硅熔化，拉制出大塊的硅晶體。然后將頭部和尾部切掉，再用機(jī)械對(duì)其進(jìn)行修整至合適直徑。這時(shí)看到的就是有合適直徑和一定長(zhǎng)度的“硅棒”。再把“硅棒”切成一片一片薄薄的圓片，圓片每一處的厚度必須是近似相等的，這是硅片制造中比較關(guān)鍵的工作。最后再通過(guò)腐蝕去除切割時(shí)殘留的損傷。硅圓片就制造出來(lái)了。
硅單晶圓片
我們制造一個(gè)芯片，需要先將普通的硅制造成硅單晶圓片，然后再通過(guò)一系列工藝步驟將硅單晶圓片制造成芯片。下面我們就來(lái)看一下什么是硅單晶圓片。 從材料上看，硅單晶圓片的主要材料是硅，而且是單晶硅；從形狀上看，它是圓形片狀的。硅單晶圓片是半導(dǎo)體材料，它是硅到芯片制造過(guò)程中的一個(gè)狀態(tài)，是為了芯片生產(chǎn)而制造出來(lái)的集成電路原材料。它是在超凈化間里通過(guò)各種工藝流程制造出來(lái)的圓形薄片，這樣的薄片必須兩面近似平行且足夠平整。硅單晶圓片越大,同一圓片上生產(chǎn)的集成電路就越多,這樣既可降低成本，又能提高成品率，但材料技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)要求會(huì)更高。如果按直徑分類(lèi)，硅單晶圓片可以分為4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等規(guī)格,近來(lái)又發(fā)展出12英寸甚至更大規(guī)格。#愛(ài)姆加電子設(shè)備
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