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《集成電路制造工藝》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、摘要集成電路廣泛應(yīng)用于生活生產(chǎn)中，對其深入了解很有必要，在此完論文中整的闡述集成電路原理及其制造工藝本報(bào)告從集成電路的最初設(shè)計(jì)制造開始講起全面講述了集成電路的整個(gè)發(fā)展過程制造工藝以及集成電路未來的發(fā)展前途。集成電路廣泛應(yīng)用于生活的各個(gè)領(lǐng)域，特別是超大規(guī)模集成電路應(yīng)用之后，使我們的生活方式有了翻天覆地的變化。各種電器小型化智能化給我們生活帶來了各種方便。所以對于電子專業(yè)了解集成電路的是發(fā)展及其制造非常有必要的。關(guān)鍵詞集成電路半導(dǎo)體晶體管激光蝕刻集成電路的前世今生說起集成電路就必須要提到它的組成最小單位晶體管。1947年在美國的貝爾實(shí)
2、驗(yàn)室威廉·邵克雷、約翰·巴頓和沃特·布拉頓成功地制造出第一個(gè)晶體管。晶體管的出現(xiàn)使電子元件由原來的電子管慢慢地向晶體管轉(zhuǎn)變，是電器小型化低功耗化成為了可能。20世紀(jì)最初的10年，通信系統(tǒng)已開始應(yīng)用半導(dǎo)體材料。開始出現(xiàn)了由半導(dǎo)體材料進(jìn)行檢波的礦石收音機(jī)。1945年貝爾實(shí)驗(yàn)室布拉頓、巴丁等人組成的半導(dǎo)體研究小組經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)和觀察，逐步認(rèn)識到半導(dǎo)體中電流放大效應(yīng)產(chǎn)生的原因。布拉頓發(fā)現(xiàn)，在鍺片的底面接上電極，在另一面插上細(xì)針并通上電流，然后讓另一根細(xì)針盡量靠近它，并通上微弱的電流，這樣就會使原來的電流產(chǎn)生很大的變化。微弱電流少量的變化
3、，會對另外的電流產(chǎn)生很大的影響，這就是“放大”作用。第一次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)際驗(yàn)證的半導(dǎo)體的電流放大作用。不久之后他們制造出了能把音頻信號放大100倍的晶體管。晶體管最終被用到了集成電路上面。晶體管相對于電子管著它本身固有的優(yōu)點(diǎn)：1.構(gòu)件沒有消耗：無論多么優(yōu)良的電子管，都將因陰極原子的變化和慢性漏氣而逐漸老化。由于技術(shù)上的原因，晶體管制作之初也存在同樣的問題。隨著材料制作上的進(jìn)步以及多方面的改善，晶體管的壽命一般比電子管長100到1000倍。2.消耗電能極少：耗電量僅為電子管的幾十分之一。它不像電子管那樣需要加熱燈絲以產(chǎn)生自由電子。一臺晶
4、體管的收音機(jī)只要幾節(jié)干電池就可以半年。3.不需預(yù)熱：一開機(jī)就工作。用晶體管做的收音機(jī)一開就響，晶體管電視機(jī)一開就很快出現(xiàn)畫面。電子管設(shè)備就做不到這一點(diǎn)。4.結(jié)實(shí)可靠：比電子管可靠100倍，耐沖擊、耐振動(dòng)，這都是電子管所無法比擬的。晶體管的體積只有電子管的十分之一到百分之一，放熱很少，可用于設(shè)計(jì)小型、復(fù)雜、可靠的電路。晶體管的制造工藝雖然精密，但工序簡便，有利于提高元器件的安裝密度。光有了晶體管還是不夠，因?yàn)橐丫w管集成到一片半導(dǎo)體硅片上才能便于把電路集成把電子產(chǎn)品小型化。那怎么把晶體管集成呢，這便是后來出現(xiàn)的集成芯片。采用一定的
5、工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)；其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體，使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性化。集成電路經(jīng)過30多年的發(fā)展由開始的小規(guī)模集成電路到到大規(guī)模集成電路再到現(xiàn)在的超大規(guī)模乃至巨大規(guī)模的集成電路，集成電路有了飛躍式的發(fā)展集成度也越來越高，從微米級別到現(xiàn)在的納米級別。模擬集成電路主要是指由電容、電阻、晶體管等組成的模擬電路集成在一起用來處理模擬信號的集成電路。有許多的
6、模擬集成電路，如運(yùn)算放大器、模擬乘法器、鎖相環(huán)、電源管理芯片等。模擬集成電路的主要構(gòu)成電路有：放大器、濾波器、反饋電路、基準(zhǔn)源電路、開關(guān)電容電路等。數(shù)字集成電路是將元器件和連線集成于同一半導(dǎo)體芯片上而制成的數(shù)字邏輯電路或系統(tǒng)。用來產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字信號（指在時(shí)間上和幅度上離散取值的信號）。而集成電路的普及離不開因特爾公司。1968年：羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾創(chuàng)立了一個(gè)新的企業(yè)，即英特爾公司。1969年英特爾成功開發(fā)出第一個(gè)PMOS硅柵晶體管技術(shù)。這些晶體管繼續(xù)使用傳統(tǒng)的二氧化硅柵介質(zhì)，但是引入了新的多晶硅柵電極。1971年
7、，英特爾發(fā)布了其第一個(gè)微處理器4004。包含僅2000多個(gè)晶體管，采用英特爾10微米PMOS技術(shù)生產(chǎn)。1972年，英特爾發(fā)布了第一個(gè)8位處理器8008。1978年，英特爾發(fā)布了第一款16位處理器8086。含有2.9萬個(gè)晶體管。1978年，英特爾標(biāo)志性地把英特爾8088微處理器銷售給IBM武裝了IBM新產(chǎn)品IBMPC的中樞大腦。16位8088處理器為8086的改進(jìn)版，含有2.9萬個(gè)晶體管，運(yùn)行頻率為5MHz、8MHz和10MHz。1982年，286微處理器推出，提出了指令集概念，即現(xiàn)在的x86指令集，可運(yùn)行為英特爾前一代產(chǎn)品所編寫的
8、所有軟件。286處理器使用了13400個(gè)晶體管，運(yùn)行頻率為6MHz、8MHz、10MHz和12.5MHz。1985年，英特爾386微處理器問世，含有27.5萬個(gè)晶體管，是最初4004晶體管數(shù)量的100多倍。386是32位芯片，具備多任務(wù)處理能力，即
