第一講

內容一、基本概念二、內容定位及與行業/產業/從業的關系三、集成電路設計師的成長之路

一、基本概念IT業集成電路、半導體、芯片、微電子學及關系硅含量摩爾定律3C概念IC產業鏈垂直產業分工2025/2/26浙大微電子2/47

1、ＩＴ業

強電（電力）電

弱電（電子）傳輸

電子+信息

處理芯片

通信神經

軟件靈魂心臟2025/2/26浙大微電子3/47

2、相關名詞術語及其之間的關系

微電子學

半導體芯片集成電路

半導體產品制造業+分立器件半導體設備制造業+光電子器件半導體材料制造業+傳感器（學科）（產業）（主要產品）

（產品形式）2025/2/26浙大微電子4/47近年全球半導體產品銷售比例

201120122013分立器件(Discrete)7.1％6.8％6.9％集成電路(IC)82.5％81.7％81.4％光電器件(Optoelectronic)7.7％8.7％8.9%傳感器(Sensors)2.7％2.7％2.7％資料來源：世界半導體貿易統計組織（WSTS）2025/2/26浙大微電子5/473、硅含量電子產品中所用半導體元器件的價值/電子產品總價值2025/2/26浙大微電子6/474、摩爾定律及其偉大意義

每過18個月,IC中晶體管的集成度增加一倍微米時代

3um->2um->1.2um->亞微米時代

0.8um->0.5um->深亞微米時代

0.35um->0.25um->0.18um->0.13um->納米時代

90nm->65nm->45nm->40nm->28nm->20nm->14nm32nmL–特征尺寸N+N+PLGSD2025/2/26浙大微電子7/475、3C概念IC市場按整機應用劃分，可分為Computer類、Consumer類、Communication類等不同類別。這三類占了整個市場的78%。集成電路市場產品構成2025/2/26浙大微電子8/476、IC產業鏈整機系統提出應用需求

集成電路設計計算機與網絡、通信（有線、無線、光通信、衛星通信）數字音視頻（電視機、視盤機DVD、MP3播放器、音響……）IC卡（身份認證）、電子標簽、汽車電子、生物電子、工業自動化…EDA工具、服務器、PC機、工藝庫、設計師……

集成電路制造廠房、動力、材料（硅片、化合物半導體材料）、專用設備、儀器（光刻機、刻蝕機、注入機…2025/2/26浙大微電子9/47

集成電路封裝集成電路測試劃片機、粘片機、鍵合機、包封機、切筋打彎機、芯片、塑封料、引線框架、金絲………測試設備、測試程序、測試夾具、測試探針卡、測試、分選、包裝……集成電路用戶電腦及網絡、通信及終端（手機）、電視機、DVD、數碼相機、其他

2025/2/26浙大微電子10/47產業鏈的垂直分工和IDM？IC產業主要由設計業、制造業、封測業組成（參考寫書、印書、裝訂書的概念）設計封裝測試制造除此之外，還有半導體材料、工藝加工設備、設計軟件工具等附加產業7、垂直產業分工2025/2/26浙大微電子11/47產業分工特點產業分類產業鏈中位置產業特點投資金額（美元）人均產值(萬美元)設計上游智力密集型開發一款IC產品在百萬到千萬70-100制造加工中游資金、技術密集型具有高風險、高投入、高利潤特點12英寸生產線需20億18英寸高達100億12-50封裝測試下游勞動、設備密集型從千萬到數億10IDM整條302025/2/26浙大微電子12/47集成電路企業的人力資源配置資料來源：拓撲產業研究所設計芯片制造封裝測試企業聯發科臺積電日月光總人數（人）18172302014032博士5.56%2.90%0.20%碩士85.24%29.70%4.30%本科大學

19.90%53.70%大專9.09%18.90%

高中及以下0.11%28.60%41.80%2025/2/26浙大微電子13/472025/2/26浙大微電子14/47高薪原因分析入行門檻高必須掌握電子學科的一般知識必須掌握眾多的IC設計工具（很難自學）必須有先進工藝的流片經驗（普通高校無法提供此類機會）人才稀少，缺口巨大，供不應求國家重視，投入巨大。研究生畢業去向2025/2/26浙大微電子15/47國家示范性微電子學院（2015）：

有條件的高校與大公司聯手培養IC設計人才信電系信息科學與通信專業電子科學與技術專業電路所電子所微電子與光電子所信電學院信息科學與通信系電子科學與技術系電路所電子所微電子學院微納電子所超大規模集成電路設計所2025/2/26浙大微電子16/47第一講

內容一、基本概念二、內容定位及與行業/產業/就業的關系三、集成電路設計師的成長之路計算機通信家電航天國防交通醫療安全IC

芯片是電子信息產業的核心和基礎智慧城市和智慧地球機器換人近場通信手機支付電子商務與電子政務信息安全互聯網與物聯網云計算與大數據智能電視智能終端2025/2/26浙大微電子18/47USB閃存汽車電子音響設備DVD播放器移動終端游戲機視頻電話流媒體高清影像各種產品形式無處不在2025/2/26浙大微電子19/47應用處理器芯片基帶處理芯片射頻芯片內存芯片音頻芯片傳感器芯片電源管理芯片等

移動終端2025/2/26浙大微電子人均>100顆芯片20/120

2017年全球半導體產業排行Top10美國5歐洲1日本1韓國2新加坡12025/2/26浙大微電子21/120中國IC設計企業2017年Top102025/2/26浙大微電子22/120國內排名2016年中國半導體制造Top102025/2/26浙大微電子23/1202017全球半導體封裝TOP102025/2/26浙大微電子24/120中國半導體產業主要集聚地區2025/2/26浙大微電子25/47從十五開始我國高度重視發展微電子產業

我國半導體產業從“十五”開始起步，進入飛速發展期。五年吸引投資累計160億美元，是過去30年總投資的4倍多。2025/2/26浙大微電子26/120十一五出臺2005-2020年國家科技重大專項——核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品（集成電路領域）——極大規模集成電路制造裝備及成套工藝（集成電路領域）——新一代寬帶無線移動通信網——高檔數控機床與基礎制造裝備——大型油氣田及煤層氣開發——大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站——水體污染的控制與治理。——轉基因生物新品種培育——重大新藥創制。——艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治——大型飛機——高分辨率對地觀測系統——載人航天與探月工程

2025/2/26浙大微電子27/120“十二五”信息產業六項重大工程

集成電路升級工程平板顯示和彩電工業轉型工程

TD-SCDMA第三代移動通信產業新跨越工程數字影視推廣工程計算機提升和下一代互聯網應用工程軟件及信息服務培育工程2025/2/26浙大微電子28/120“十三五”一年內大陸半導體廠投資情況2025/2/26浙大微電子29/120廠商地區投資額（億美元）產線或產品臺積電南京19512吋廠聯電廈門6212吋廠力晶合肥135LCD驅動IC武漢新芯武漢2403DNAND清華紫光深圳NADRAM—NANDFLASHDkema淮安20影像感測器AOS重慶7晶圓制造封測第一講

內容一、基本概念二、內容定位及與行業/產業/就業的關系三、集成電路設計師的成長之路微電子學科基礎物理—大學物理、熱物理與統計力學、量子力學、固體物理、半導體物理、（深亞微米）器件物理等器件/電路原理—電子線路原理、晶體管原理、模擬IC設計原理、數字IC設計原理、

ASIC設計原理、半導體工藝原理等實驗—電子線路實驗、專業基礎實驗、半導體工藝實驗、版圖繪制實驗、專題實驗、畢業設計、IC課程設計2025/2/26浙大微電子31/47微電子學科畢業生

重點專業課程（23.5學分）

1、固體物理與半導體物理（2+3）

2、微電子學（微電子器件）（3）

3、專用集成電路設計技術基礎（2）

4、數字集成電路設計（3）

5、模擬集成電路設計（3）

6、微電子工藝技術（2.5）

7、微電子工藝實習（含版圖）及參觀實習(2+1)

8、集成電路設計專題研究（2）2025/2/26浙大微電子32/47芯片技術學習周期Idea—設計—樣品—產品在校本科生（學設計，仿真通過）在校研究生（出樣品，測試通過）社招的工程師？（做產品，良率通過）2025/2/26浙大微電子33/47在校本科生Idea設計仿真通過—功能正確模擬IC設計工具Sch.composerSpiceVirtuoso數字IC設計工具ModelsimDesignCompilerAstro模擬IC設計原理數字IC設計原理2025/2/26浙大微電子34/47在校研究生Idea設計

樣品

測試通過—參數達標

2025/2/26浙大微電子35/47社招的工程師？Idea設計

樣品

產品良率通過—穩定性好2025/2/26浙大微電子36/47產品與樣品的區別和考量重點樣品：理論為主、功能為主、性能為主、水平為主、發表為主理論已經成熟、電路已經成熟，努力跟蹤國際水平。產品：工藝為主、良率為主、可靠性為主、成本為主、市場為主低端產品已成熟、高端產品國產化任重道遠（核高基）。從樣品設計到產品設計增加的考量（研究的路）：可靠性（如ESD防護能力、工作壽命等）工藝漲落對產品性能指標的影響工藝漲落對產品一致性的影響2025/2/26浙大微電子37/120謝謝浙大微電子與光電子研究所電郵:hany@浙大微電子所網址:/ic2025/2/26浙大微電子38/47黃金十年世界和中國IC設計業的發展狀況2025/2/26浙大微電子39/470102030405060708091011年均增長率全球銷售額（億美元）189208240332404494530542549625649設計業12.8%半導體業5.1%增長率(%)6.010.125.027.720.623.67.12.41.313.63.8占半導體產業比重12.313.414.715.617.620.019.821.824.321.021.7半導體產業增長率(%)-321.818.328.06.88.93.8-2.8-9.031.80.4中國大陸銷售額(億元人民幣)12.325.057.681.5154234267340379549636設計業52.3%半導體業24.2%增長率(%)36.810313041.584.056.014.134.85.544.625.1占IC產業比重6.69.215.814.920.622.220.726.231.233.834.2占全球IC設計業比重%11.82.33.14.35.0