積體電路設計
積體電路(IC)
積體電路是把一整套電子電路——從幾千到幾十億個電晶體,連同它們之間的所有佈線——一起做在一小片指甲蓋大小的矽片上,這就是「晶片」。在積體電路出現之前,工程師得用烙鐵把一個個電晶體和電阻手工焊接起來,就像給一座城市逐根接通路燈。積體電路則一次製造就把整座城市做好,所有元件一出生就已接好——微小、快速又便宜。
晶片靠微影製成:用光把電路圖案投射到塗了光敏膠的矽晶圓上,再用化學藥品逐層蝕刻出圖案——先做電晶體,再在上面疊起金屬導線。如此反覆,一次製造就能並行造出上百萬個元件。現代超大型積體電路(VLSI)晶片塞進了數十億個電晶體,線寬僅幾奈米;你手機裡的處理器就是這樣一塊晶片,開關數量比你抬頭能看見的星星還多。
積體電路約在 1958 年由兩人各自獨立發明:傑克·基爾比(在德州儀器做出可用的鍺原型)與羅伯特·諾伊斯(在快捷(Fairchild)半導體做出平面矽版本,使大規模量產成為可能)。注意這幾個層次:「電晶體」是單個開關,「積體電路」是同一塊裸晶上的眾多開關與導線,而「晶片」指的就是這塊裸晶——通常封裝在你在電路板上真正看到的那塊黑色小封裝裡。
又稱
另見