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'''MOS集成电路'''是以金属-氧化物-半导体（MOS）场[[效应晶体管]]为主要元件构成的[[集成电路]]。简称MOSIC 。1964年研究出绝缘栅场效应晶体管。直到1968年解决了MOS器件的稳定。
  
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MOS集成电路是一种常用的集成电路。最小单元是反相器，由两只金属一氧化物-半导体场效应晶体管组成。这种集成工艺主要用于[[数字集成电路]]的制造，电路集成度可以很高。<ref>[[夏征农，陈至立主编；干福熹编,大辞海 信息科学卷,上海辞书出版社,2015.12,第203页]]</ref>
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*中文名:[[集成Mos管]]
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*外文名:metal oxide semiconductor
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*简    称:MOSIC
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==类型==
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按晶体管的沟道导电类型，可分为P沟MOSIC、N沟MOSIC以及将P沟和[[N沟MOS晶体管]]结合成一个电路单元的互补MOSIC，分别称为PMOS 、NMOS和[[CMOS集成电路]]。随着工艺技术的发展，CMOS集成电路已成为集成电路的主流，工艺也日趋完善和复杂 ，由P阱或N阱CMOS发展到双阱[[CMOS工艺]]。80年代又出现了集双极型电路和互补金 属-氧化物-[[半导体]]（CMOS）电路优点的BiCMOS集成电路结构。按栅极材料可分为铅栅、硅栅、硅化物栅和难熔金属（如钼、钨）栅等MOSIC，栅极尺寸已由微米进入亚微米（0.5～1微米）和强亚微米（0.5微米以下）量级 。此外，还发展了不同的MOS集成电路结构的MOSIC：如浮栅雪崩注入MOS（FAMOS）结构，用于可擦写只读[[存贮器]]；扩散自对准MOS（DMOS）结构和V型槽MOS结构等，可满足高速、高电压要求。近年来发展了以蓝宝石为绝缘衬底的CMOS结构，具有抗辐照、功耗低和速度快等优点。MOSIC广泛用于[[计算机]]、[[通信]]、[[机电仪器]]、[[家电自动化]]、航空航天等领域，可使整机体积缩小、工作速度快、功能复杂、可靠性高、功耗低和成本便宜等。
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==优点==
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#制造结构简单，隔离方便。
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#电路尺寸小、功耗低适于高密度集成。
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#MOS管为双向器件，设计灵活性高。
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#具有动态工作独特的能力。
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#温度特性好。其缺点是速度较低、驱动能力较弱。一般认为MOS集成电路功耗低、集成度高，宜用作数字集成电路；双极型集成电路则适用作[[高速数字]]和[[模拟电路]]。
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==生产条件==
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除了集成电路技术本身之外，半导体车间对我国集成电路生产基础条件的发展也起了重要的推动作用。为了满足大规模集成电路生产对于设备的高精度和自动化要求，有很多关键设备都是自制的，例如[[高精度初缩机]]、[[扩散炉]]和[[三氯乙烯氧化系统]]、高速[[匀胶机]]、[[等离子刻蚀机]]等。有些设备是由半导体车间提出性能要求并进行试用改进，与其它单位协作生产，例如高精度分步重复精缩机就是与我校无线电系、精仪系协作定型生产的，这一精缩机成了当时国内集成电路厂普遍采用的设备。
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为了满足大规模集成电路制造对减少灰尘沾污的要求，半导体车间自己设计、自己采购材料、联系施工，对原来的800平方米实验室进行了净化改造，于1975年建成了350平方米、净化级别达到1000级和10000级的超净车间。这是当时国内集成电路生产用的第一个超净车间，它满足了大规模集成电路研制的需要，一直使用到1993年。
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==使用操作准则==
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1 不要超过手册上所列出的极限工作条件的限制。
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2 器件上所有空闲的输入端必须接 VDD 或 VSS，并且要接触良好。
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3 所有低阻抗设备（例如脉冲信号发生器等）在接到 CMOS 或 NMOS 集成电路输入端以前必然让器件先接通电源，同样设备与器件断开后器件才能断开电源。
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4 包含有 CMOS 和 NMOS 集成电路的[[印刷电路板]]仅仅是一个器件的延伸，同样需要遵守操作准则。从印刷电路板边缘的接插件直接联线到器件也能引起器件损伤，必须避免一般的塑料包装，印刷电路板接插件上的 CMOS 或 NMOS 集成电路的[[地址输入端]]或输出端应当串联一个[[电阻]]，由于这些[[串联电阻]]和[[输入电容]]的时间常数增加了延迟时间。这个电阻将会限制由于印刷电路板移动或与易产生静电的材料接触所产生的[[静电高压]]损伤。
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5 所有 CMOS 和 NMOS 集成电路的储存和运输过程必须采用抗静电材料做成的[[容器]]，而不能按常规将器件插入塑料或放在普通塑料的托盘内，直到准备使用时才能从抗静电材料容器中取出来。
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6 所有 CMOS 和 NMOS 集成电路应当放置在接地良好的工作台上，鉴于工作人员也能对工作台产出静电放电，所以工作人员在操作器件之前自身必须先接地，为此建议工作人员要用牢固的[[导电带]]将手腕或肘部与工作台表面连接良好。
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7 [[尼龙]]或其它易产生静电的材料不允许与 CMOS 和 NMOS 集成电路接触。
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8 在自动化操作过程中，由于器件的运动，传送带的运动和印刷电路板的运动可能会产生很高的静电压，因此要在车间内使用[[电离空气鼓风机]]和[[增湿机]]使室内相对湿度在 35% 以上，凡是能和集成电路接触的设备的顶盖、底部、侧面部分均要采用接地的金属或其它[[导电材料]]。
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9 冷冻室要用[[二氧化碳]]制冷，并且要放置隔板，而器件必须放在导电材料的容器内。
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10 需要扳直外引线和用手工焊接时，要采用手腕接地的措施，焊料罐也要接地。
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11 波峰焊时要采用下面措施：
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13 必须有生产线监督者的允许才能使用[[静电监测仪]]。
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14 在通电状态时不准插入或拔出集成电路，绝对应当按下列程序操作：
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15 告诫使用 MOS 集成电路的人员，决不能让操作人员直接与[[电气]]地相连，为了安全的原因，[[操作人员]]与地气之间的[[电阻]]至少应有 100K。
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'''郑栅洁调研集成电路产业：勇闯无人区，敢争天下强'''
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[[Category:400 應用科學總論]]

於 2022年8月25日 (四) 09:07 的最新修訂

MOS集成電路
圖片來自百度

MOS集成電路是以金屬-氧化物-半導體（MOS）場效應晶體管為主要元件構成的集成電路。簡稱MOSIC 。1964年研究出絕緣柵場效應晶體管。直到1968年解決了MOS器件的穩定。

MOS集成電路是一種常用的集成電路。最小單元是反相器，由兩隻金屬一氧化物-半導體場效應晶體管組成。這種集成工藝主要用於數字集成電路的製造，電路集成度可以很高。[1]

  • 外文名:metal oxide semiconductor
  • 簡 稱:MOSIC
  • 主要元件:金屬-氧化物-半導體場效應晶體管

類型

按晶體管的溝道導電類型，可分為P溝MOSIC、N溝MOSIC以及將P溝和N溝MOS晶體管結合成一個電路單元的互補MOSIC，分別稱為PMOS 、NMOS和CMOS集成電路。隨着工藝技術的發展，CMOS集成電路已成為集成電路的主流，工藝也日趨完善和複雜 ，由P阱或N阱CMOS發展到雙阱CMOS工藝。80年代又出現了集雙極型電路和互補金 屬-氧化物-半導體（CMOS）電路優點的BiCMOS集成電路結構。按柵極材料可分為鉛柵、硅柵、硅化物柵和難熔金屬（如鉬、鎢）柵等MOSIC，柵極尺寸已由微米進入亞微米（0.5～1微米）和強亞微米（0.5微米以下）量級 。此外，還發展了不同的MOS集成電路結構的MOSIC：如浮柵雪崩注入MOS（FAMOS）結構，用於可擦寫只讀存貯器；擴散自對準MOS（DMOS）結構和V型槽MOS結構等，可滿足高速、高電壓要求。近年來發展了以藍寶石為絕緣襯底的CMOS結構，具有抗輻照、功耗低和速度快等優點。MOSIC廣泛用於計算機、通信、機電儀器、家電自動化、航空航天等領域，可使整機體積縮小、工作速度快、功能複雜、可靠性高、功耗低和成本便宜等。

優點

  1. 製造結構簡單，隔離方便。
  2. 電路尺寸小、功耗低適於高密度集成。
  3. MOS管為雙向器件，設計靈活性高。
  4. 具有動態工作獨特的能力。
  5. 溫度特性好。其缺點是速度較低、驅動能力較弱。一般認為MOS集成電路功耗低、集成度高，宜用作數字集成電路；雙極型集成電路則適用作高速數字和模擬電路。

生產條件

除了集成電路技術本身之外，半導體車間對我國集成電路生產基礎條件的發展也起了重要的推動作用。為了滿足大規模集成電路生產對於設備的高精度和自動化要求，有很多關鍵設備都是自製的，例如高精度初縮機、擴散爐和三氯乙烯氧化系統、高速勻膠機、等離子刻蝕機等。有些設備是由半導體車間提出性能要求並進行試用改進，與其它單位協作生產，例如高精度分步重複精縮機就是與我校無線電系、精儀系協作定型生產的，這一精縮機成了當時國內集成電路廠普遍採用的設備。

為了滿足大規模集成電路製造對減少灰塵沾污的要求，半導體車間自己設計、自己採購材料、聯繫施工，對原來的800平方米實驗室進行了淨化改造，於1975年建成了350平方米、淨化級別達到1000級和10000級的超淨車間。這是當時國內集成電路生產用的第一個超淨車間，它滿足了大規模集成電路研製的需要，一直使用到1993年。

使用操作準則

1 不要超過手冊上所列出的極限工作條件的限制。

2 器件上所有空閒的輸入端必須接 VDD 或 VSS，並且要接觸良好。

3 所有低阻抗設備（例如脈衝信號發生器等）在接到 CMOS 或 NMOS 集成電路輸入端以前必然讓器件先接通電源，同樣設備與器件斷開後器件才能斷開電源。

4 包含有 CMOS 和 NMOS 集成電路的印刷電路板僅僅是一個器件的延伸，同樣需要遵守操作準則。從印刷電路板邊緣的接插件直接聯線到器件也能引起器件損傷，必須避免一般的塑料包裝，印刷電路板接插件上的 CMOS 或 NMOS 集成電路的地址輸入端或輸出端應當串聯一個電阻，由於這些串聯電阻和輸入電容的時間常數增加了延遲時間。這個電阻將會限制由於印刷電路板移動或與易產生靜電的材料接觸所產生的靜電高壓損傷。

5 所有 CMOS 和 NMOS 集成電路的儲存和運輸過程必須採用抗靜電材料做成的容器，而不能按常規將器件插入塑料或放在普通塑料的托盤內，直到準備使用時才能從抗靜電材料容器中取出來。

6 所有 CMOS 和 NMOS 集成電路應當放置在接地良好的工作檯上，鑑於工作人員也能對工作檯產出靜電放電，所以工作人員在操作器件之前自身必須先接地，為此建議工作人員要用牢固的導電帶將手腕或肘部與工作檯表面連接良好。

7 尼龍或其它易產生靜電的材料不允許與 CMOS 和 NMOS 集成電路接觸。

8 在自動化操作過程中，由於器件的運動，傳送帶的運動和印刷電路板的運動可能會產生很高的靜電壓，因此要在車間內使用電離空氣鼓風機和增濕機使室內相對濕度在 35% 以上，凡是能和集成電路接觸的設備的頂蓋、底部、側面部分均要採用接地的金屬或其它導電材料。

9 冷凍室要用二氧化碳製冷，並且要放置隔板，而器件必須放在導電材料的容器內。

10 需要扳直外引線和用手工焊接時，要採用手腕接地的措施，焊料罐也要接地。

11 波峰焊時要採用下面措施：

a 、波峰焊機的焊料罐和傳送帶系統必須接真地。

b 、工作檯採用導電的頂蓋遮蓋，要接真地。

c 、工作人員必須按照預防準則執行。

d 、完成的工件要放到抗靜電容器中，優先送到下一道工序去。

12 清洗印刷電路板要採用下列措施：

a 、蒸氣去油劑和籃筐必須接真地，工作人員同樣要接地。

b 、不准使用刷子和噴霧器清洗印數電路板。

c 、從清洗籃中拿出來的工件要立即放入蒸汽去油劑中。

d 、只有在工件接地良好或在工件上採用靜電消除器後才允許使用高速空氣和溶劑。

13 必須有生產線監督者的允許才能使用靜電監測儀。

14 在通電狀態時不准插入或拔出集成電路，絕對應當按下列程序操作：

a 、插上集成電路或印刷電路板後才通電。

b 、斷電後才能拔出集成電路或印刷電路板。

15 告誡使用 MOS 集成電路的人員，決不能讓操作人員直接與電氣地相連，為了安全的原因，操作人員與地氣之間的電阻至少應有 100K。

16 操作人員使用棉織品手套而不要用尼龍手套或橡膠手套。

17 在工作區，禁止使用地毯。

18 除非絕對必要外，都不准工作人員觸摸 CMOS 或 NMOS 器件的引線端子。[2]

視頻

鄭柵潔調研集成電路產業：勇闖無人區，敢爭天下強

參考文獻

  1. ↑ 夏征農，陳至立主編；干福熹編,大辭海 信息科學卷,上海辭書出版社,2015.12,第203頁
  2. ↑ 江西電子信息產業門戶-星光電子．2012-9-30，引用日期2013-05-07
取自 "https://pediainside.com/index.php?title=MOS集成电路&oldid=4609921"