集成电路技术jicheng dianlu jishuintegrated circuit technology

将相互连接的电路元件组合在一个连续的基片上或基片内的技术。在半导体硅片上同时制造晶体管与其他元件，并直接联成电路，这种电路被称为半导体集成电路，简称为集成电路。因为半导体硅是固体材料，因此早期也叫“固体电路”。
另一种集成技术称为“混合集成技术”。它采用厚膜或薄膜工艺在非功能基片上装配分立半导体器件或芯片。在这里不作介绍。
集成电路概念是英国皇家学会的丹默提出的。1958年美国得克萨斯仪器公司研制成功第一块样品，三年后进入批量生产，确定了其工业地位。此后，大约每3年芯片尺寸和电路性能翻一番，集成度翻两番，加工线宽缩小30%～40%。这种技术进步的积累，使得集成电路的规模（每个芯片上集成的元件数）大约每10年更新一代，从20世纪50年代的单个晶体管(Tr)发展到60年代的小规模集成(SSI)和中规模集成(MSI),70年代的大规模集成(LSI),80年代的超大规模集成(VLSI),90年代的极大规模集成(ULSI)。目前正在向巨大规模集成(GSI)过渡（附表）。

集成规模的发展

时 间	特 征	每片元件数	每片门数
1948～1958	Tr	100
1958～1968	SS1/MSI	101～103	100～102
1968～1978	LSI	103～105	102～104
1978～1988	VLSI	105～107	104～106
1988～1998	ULSI	107～109	106～108
1998～2008	GSI	≥109	≥108

集成电路根据器件结构的不同，分为双极型集成电路(bipolar ICs)、金属氧化物集成电路(MOS ICs)和砷化镓集成电路(GaAs ICs)。目前主流是前两种，现正在向两者兼容的方向发展，称为BiMOS集成电路。从功能上划分有数字电路、模拟电路和数模混合电路。目前集成电路市场的主体仍然是数字电路且以CMOS为主。数字电路的主流产品有存贮器（随机和只读）、微型计算机电路（微处理器和微控制器）和专用集成电路（含标准逻辑电路）三大类。以上两种分类方法主要是从技术角度阐明器件与电路的功能与性质。另一种分类方法则是从制造与应用双方立场出发，分为四类：
❶专用定制电路；
❷通用定制电路；
❸专用标准电路；
❹通用标准电路。其中，专用定制电路和通用标准电路是两个极端，前者属单一用途产品，即为某一用途设计的全定制“专用电路”；后者属大宗产品，典型的有存贮器、微处理器和标准逻辑电路等。其他两类介乎其间。其中通用定制电路是一种在预制的母片（基片）上，通过一层或少数几层布线，制造成为某一种用途的特制电路，因此也称为半定制电路，如门阵和微控制器等。显然，这类电路也是一种专用电路。另一类是专用标准电路，包括音响、电视、钟表和计算器等大量使用的一类电路产品。就某类整机应用而言它是标准的，但对其他类别的整机而言，它又是专用的。因此从广义上讲，集成电路只有通用（或标准）和专用（或定制）两类产品。通用（标准）产品有利于制造厂家积累经验，降低成本，但难以适应用户的创新和发明需要，而且在某些应用场合还会出现功能“剩余”或“不足”的缺陷，从而影响整机技术经济指标。制造厂家要求制品标准（通用）化，而应用厂家要求产品专用（定制）化。这对矛盾从另一个方面推动着集成电路工业向前发展，使集成电路产品技术在“通用”与“专用”的困扰下呈螺旋式上升。预计21世纪初期将向两个专用方向发展，一个是圆片集成系统，一个是硅上多芯片组装系统。此后很可能出现既能标准化成批量生产，又能通过用户定义而满足不同应用需要的通用集成电路产品。