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IC 科技史 -- AI 偵探風格#

以「推理探案」的方式,追查 IC 科技從 1947 年電晶體到今日 AI 輔助 EDA 與 Chiplet 的每一步: 前因是什麼?線索在哪裡?推理如何展開?後果又如何改變了整個資訊文明?

(涵蓋:真空管電子學、半導體材料與元件、IC 設計方法學、EDA 工具、半導體設備、製程微影、先進封裝)

案件卷宗(歷史年表)#

電子時代的黎明(1904–1946)#

年份 事件 檔案
1904 Fleming 發明真空二極管,電子學誕生 1904-弗萊明真空二極管.md
1906 De Forest 發明三極管,放大與電子開關 1906-迪福雷斯特三極管.md

半導體與積體電路的誕生(1947–1959)#

年份 事件 檔案
1947 Bardeen、Brattain、Shockley 發明電晶體 1947-電晶體發明.md
1950 區域提純與柴氏法單晶生長,半導體材料的純化 1950-區域提純與單晶生長.md
1958 Kilby 與 Noyce 發明積體電路 1958-積體電路發明.md
1959 Hoerni 與 Noyce 的平面製程,量產化 IC 1959-平面製程.md

VLSI 與設計方法學(1960s–1985)#

年份 事件 檔案
1960s Flip Chip 倒裝封裝(IBM C4),I/O 密度革命 1960s-FlipChip封裝.md
1961 Lee 迷宮繞線演算法,P&R 的起點 1961-Lee繞線演算法.md
1965 Moore 提出摩爾定律,IC 設計的指北針 1965-摩爾定律與IC設計.md
1968 μA741 運算放大器,類比 IC 的標準磚 1968-類比OP運算放大器.md
1969 CCD 影像感測器(Boyle/Smith,諾獎 2009) 1969-CCD影像感測器.md
1969 Black 方程式,電子遷移與可靠度物理 1969-電子遷移與可靠度.md
1970 Intel 1103 問世,DRAM 與 MOS 記憶體時代 1970-DRAM與MOS記憶體.md
1970s 離子佈植商業化,精密摻雜取代熱擴散 1970s-離子佈植.md
1971 Intel 4004 微處理器,通用計算的誕生 1971-Intel4004微處理器.md
1973 Berkeley SPICE 問世,電路模擬的標準 1973-SPICE.md
1973 電漿蝕刻商業化,乾式圖案轉移的標準 1973-電漿蝕刻.md
1978 Calma GDSII 版圖格式,tape-out 的事實標準 1978-GDSII版圖格式.md
1980 Mead–Conway 出版《Introduction to VLSI Systems》 1980-MeadConwayVLSI.md
1980s 步進微影機量產(GCA/Nikon/Canon/ASML) 1980s-步進微影機.md
1980s NAND Flash 快閃記憶體(舛岡富士雄) 1980s-NANDFlash快閃記憶體.md
1980s IGBT 功率半導體,電力電子革命 1980s-IGBT功率半導體.md
1980s MEMS 微機電,半導體跨界機械 1980s-MEMS微機電.md
1984 Verilog(1984)與 VHDL(1987)硬體描述語言 1984-Verilog與VHDL.md
1985 Xilinx 發明 FPGA 1985-XilinxFPGA.md
1986 邏輯合成問世(Synopsys Design Compiler) 1986-邏輯合成.md

商業化與 SoC(1990–2000s)#

年份 事件 檔案
1987 TSMC 台積電純晶圓代工模式,fabless 生態誕生 1987-TSMC晶圓代工模式.md
1990 ARM 授權模式,IP 核心時代 1990-ARM授權模式.md
1990s CMP 化學機械研磨,多層互連與銅製程的基礎 1990s-CMP化學機械研磨.md
1990s 實體驗證 DRC/LVS 與 signoff 流程 1990s-實體驗證DRC與LVS.md
1990s 靜態時序分析 STA 與 timing signoff 1990s-靜態時序分析.md
1990s 形式驗證與等價性檢查(BDD/SAT) 1990s-形式驗證.md
1990s DFT 可測試性設計(Scan/BIST/JTAG) 1990s-DFT可測試性設計.md
1990s 硬體模擬與 Emulation(Palladium/Veloce) 1990s-硬體模擬與Emulation.md
1990s SoC 系統單晶片設計方法學 1990s-SoC設計.md

奈米時代(2000s–至今)#

年份 事件 檔案
2002 DUV 浸潤式微影量產(林本堅/ASML) 2002-DUV浸潤式微影.md
2007 Intel 45nm High-k 金屬閘極,閘極漏電危機解除 2007-High-k金屬閘極.md
2010 RISC-V 開源指令集架構(UC Berkeley) 2010-RISC-V開源硬體.md
2011 Intel 量產 FinFET,平面電晶體的終結 2011-FinFET.md
2019 EUV 極紫外微影量產(ASML) 2019-EUV微影量產.md
2000s 高階合成 HLS,C-to-Gates 抽象層上移 2000s-高階合成.md
2000s 低功耗設計與 Power Intent(UPF/CPF) 2000s-低功耗設計.md
2020s AI 輔助 EDA(Google RL 佈局、Synopsys DSO.ai) 2020s-AI輔助EDA.md
2020s 先進封裝與 Chiplet 時代 2020s-Chiplet先進封裝.md

關鍵人物年表#

年代 人物 貢獻
1904 John A. Fleming 真空二極管
1906 Lee De Forest 三極管 Audion
1960s IBM Flip Chip 封裝
1968 Fairchild(Widlar/Fullager) μA741 運算放大器
1969 Boyle / Smith CCD 影像感測器
1969 Jim Black Black 方程式、電子遷移
1947 Bardeen / Brattain / Shockley 電晶體
1950 Siemens / Czochralski 學派 區域提純、單晶生長
1958 Jack Kilby / Robert Noyce 積體電路
1959 Jean Hoerni 平面製程
1961 C. Y. Lee 迷宮繞線演算法
1965 Gordon Moore 摩爾定律
1970 Intel(Noyce/Moore 團隊) DRAM
1971 Intel(Hoff/Faggin/Mazor) Intel 4004 微處理器
1973 Berkeley(Nagel/Pederson) SPICE
1978 Calma GDSII 版圖格式
1980 Carver Mead / Lynn Conway VLSI 方法學
1984/1987 Gateway / DoD 團隊 Verilog / VHDL
1985 Xilinx(Freeman) FPGA
1986 Aart de Geus(Synopsys) 邏輯合成
1987 張忠謀(TSMC) 純晶圓代工模式
1980s 舛岡富士雄(東芝) NAND Flash
1980s Baliga 等人 IGBT 功率半導體
1980s Petersen / Hornbeck MEMS / DLP
1990 ARM(Acorn→ARM) IP 授權模式
1990s Synopsys/Cadence/Mentor STA、形式驗證、DFT、Emulation
1990s IBM / Applied Materials CMP、銅互連
2000s Gajski / Xilinx / Mentor 高階合成 HLS
2000s Accellera/IEEE、Benini UPF 低功耗設計
2002 林本堅 / ASML 浸潤式微影
2007 Intel High-k 金屬閘極
2010 Asanović / Patterson(Berkeley) RISC-V 開源 ISA
2011 Intel 團隊 FinFET
2019 ASML EUV 微影
2020s Google/Synopsys/Cadence AI 輔助 EDA
2020s 台積電/AMD/UCIe Chiplet