半導(dǎo)體制造技術(shù)半導(dǎo)體天地

1、文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. #文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.半導(dǎo)體制造技術(shù)-半導(dǎo)體天地半導(dǎo)體論壇擴(kuò)散工藝的性能指標(biāo)有哪些啊主要是方塊電阻和結(jié)深，這兩個指標(biāo)達(dá)到了，其他的方面也就滿足要求了多晶硅的方塊電阻和結(jié)深對于生產(chǎn)線來說，主要監(jiān)控片內(nèi)和片間的均勻性和方塊大小，結(jié)深測試是破壞性的僅有在開發(fā)階段進(jìn)行驗(yàn)證正常只要方阻和片內(nèi)及片間的均與性，測試結(jié)深一般需要破壞圓片的，正常是在試驗(yàn)期做，批量生產(chǎn)時也可以利用陪片來測量。片子的均勻性是指電阻分布的均勻性，RS測量包括49個點(diǎn)及9點(diǎn)的測量類型，均勻性就是這49個點(diǎn)或9點(diǎn)的電

2、阻的均方差為什么注入的深，方塊電阻??？注入菜單僅能量不一樣。誰來說說？一直沒明白。是因?yàn)樽⑷氲臏\點(diǎn)的話，退火時外擴(kuò)散，劑量損失？載流子濃度越大，電阻低。 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.可以想象成導(dǎo)線直徑越大，電阻越小就是注入越深PN結(jié)就越窄以前在書上有看到過關(guān)于注入時濃度最高的地方不是在最上和最底下是在靠中間的位置，這樣分析的話可能深度越深的話高的濃度越易產(chǎn)生吧，不敢肯定是這樣有問題大家指正哈！注入相同劑量,注入能量越大,激活后縱向分布越寬廣,區(qū)域濃度變淡,相應(yīng)的遷移率變大,綜合下來電

3、阻變小.RS=P(resisitivity)/t(thickness)深度增加，RS減小注入相同劑量,注入能量越大,激活后縱向分布越寬廣,區(qū)域濃度變淡,相應(yīng)的遷移率變大,綜合下來電阻變小.例舉一下吧，你擴(kuò)散的越深，載流子越多，導(dǎo)電性越強(qiáng)，電阻自然會變小了AP和LP爐管的區(qū)別AP表示常壓process,LP表示低壓下process文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.AP有reactivetube，通常gas由上至下流下經(jīng)由控壓至exhaustLPgas由下往上流.經(jīng)由pump抽真空作process.AP制程是靠晶片本身氧化作用LP制程是GAS反映depo在晶片上.APC

4、VD是常壓CVD，好像沒有爐管可以做APCVD的，LPCVD是低壓CVD，一般process時壓力達(dá)到200mmtor,水平或垂直爐管都可以實(shí)現(xiàn),有PUMP抽氣,APC實(shí)現(xiàn)壓力的控制AP管主要是thermal和氧化SISUBSTRACE長OX而LP管主要是通過反應(yīng)在SI上面長film氧化層厚度如何控制好?我覺得只能是試驗(yàn)的問題了，多試幾次，保證重復(fù)性.爐管溫度是能穩(wěn)定得很好的，氣流流量自然也能控制得比較好.每次氧化這兩個量都能比較好的重復(fù).推進(jìn)和拉出的時間也要每次一致.所能做的就是降低氧化速度，這樣的文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.話控制起來會更容易一點(diǎn),不過就增

5、加了時間,高溫過程時間變長是很不利的.所以就中和考慮一下,在能容忍的時間范圍內(nèi)盡量降低氧化速度.個人意見,不知道對不對,另外還有個問題,在摻雜的硅片上為什么摻B氧化層厚度與Rs成反比,而摻P的成反比!分凝系數(shù)不一樣,B趨向于向氧化層混合,而P趨向于遠(yuǎn)離氧化層,至于為什么分凝系數(shù)不一樣,就從材料內(nèi)部Si和二氧化硅的晶格結(jié)構(gòu)上解釋簡單說:就是長氧化層后,B有一部分會向氧化層中擴(kuò)散,而P向背向氧化層擴(kuò)散sio2會排磷吸硼因磷和硼分子大小不同，穿透oxide的能力不同，亦即主要穿透方式不同(Pmotionbyvacancy;Bmotionbyinterstitialcy)對呀,硼的分凝系數(shù)(雜質(zhì)在硅中

6、的平恒濃度/雜質(zhì)在二氧化硅中的平恒濃度)ml.不過真的有正反比的關(guān)系嗎文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.求教:二氧化硅問題（隔離機(jī)制）我看到一篇關(guān)于二氧化硅的材料:若雜質(zhì)比硅更可溶于氧化物,則雜質(zhì)氧化過程中會遷移到氧化物中,如硼.相反,雜質(zhì)更易溶于硅,氧化界面會把雜質(zhì)推移到硅中.如磷.在硅二氧化硅界面會有較高濃度.也就是所謂的隔離機(jī)制（親硼排磷）吧.雜質(zhì)（硼,磷,砷等）在氧化層中的擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于在硅中的擴(kuò)散系數(shù)，因此氧化層具有阻擋雜質(zhì)向半導(dǎo)體中擴(kuò)散的能力.請問這兩者有矛盾嗎?沒矛盾啊,隔離主要發(fā)生在interface,而后面的擴(kuò)散是指在si或者sio2內(nèi)的.是呀,我

7、問過公司前輩了.阻擋層主要是注入時的屏蔽作用.擴(kuò)散隔離機(jī)制是在si或者sio2內(nèi)時,才考慮分凝系數(shù)的.在Si和SiO2界面，B會向SiO2和Si兩個方向擴(kuò)散，但B在SiO2中的擴(kuò)散系數(shù)、固溶度比P等其他元素大，所以這種分凝系數(shù)就大，在考慮濃度時就文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.要考慮B在SiO2中擴(kuò)散的那一部分，相對沒有氧化層的濃度低很多。而P在界面處也會向Si和SiO2兩個方向擴(kuò)散，但P在SiO2中的擴(kuò)散系數(shù)、固溶度都比B小，分凝系數(shù)就小，相對在Si中就多，就得到高濃度。我覺得是兩鐘概念的混淆。1、溶解度2、擴(kuò)散系數(shù)。B在SiO2中的溶解度高并不表示擴(kuò)散系數(shù)高。

8、在Si和SiO2界面，B會向SiO2和Si兩個方向擴(kuò)散，但B在SiO2中的擴(kuò)散系數(shù)、固溶度比P等其他元素大，所以這種分凝系數(shù)就大，在考慮濃度時就要考慮B在SiO2中擴(kuò)散的那一部分，相對沒有氧化層的濃度低很多。半導(dǎo)體,芯片,集成電路,設(shè)計,版圖,晶圓,制造,工藝支工藝,制程,封裝,測試,wafer,chip,ic,design,eda,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA,photo,etch,implant,diffustion,lithography,fab,fablessf%M!D6B”V6f4而P在界面處也會向Si和SiO2兩文

9、檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.個方向擴(kuò)散，但P在SiO2中的擴(kuò)散系數(shù)、固溶度都比B小，分凝系數(shù)就小，相對在Si中就多，就得到高濃度。大家是如何監(jiān)控氧化爐管的片間均勻性和片內(nèi)均勻性的？我們的干氧和濕氧都是LOAD，CENTER，SOURCE各取一片測中心點(diǎn)來監(jiān)控厚度的，RANGE就是所測點(diǎn)最大值減去最小值。但是如果爐管的溫度不均勻，那么這種監(jiān)控方式就會把一些異常疏漏過去了。請問各位DIFF的達(dá)人是怎么做監(jiān)控的，謝謝賜教！另外請問各位有沒有對爐管的各個點(diǎn)的溫度進(jìn)行校準(zhǔn)？使用什么辦法來確定爐管各個點(diǎn)的溫度是正常的？其實(shí)不論是否在爐管的load和source端放上石音bu

10、ffer,或是在testrun的時候在三端放上C/W去monitor厚度,其前提都是爐管的SPIKE和PROFILE控溫要正常;所以,先要確定T/C是在正常工作的,然后通過profile程式進(jìn)行溫度校正.如果T/C正常，做profile校正文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.結(jié)果也正常,那我這邊的建議是可以看看LOAD的位置是不是可調(diào).樓上說的對氧化膜質(zhì)量評價二氧化硅主要參數(shù)：密度；折射率電阻率；介電強(qiáng)度；介電參數(shù)；缺陷密度；厚度；厚度均勻性主要還看你們做的東西主要都需要啥，有側(cè)重點(diǎn)SiO2的質(zhì)量檢查主要關(guān)注以下幾點(diǎn)：八、1、C-V測試監(jiān)控可動電荷2、SPV測試監(jiān)控少

11、子壽命3、GOI測試監(jiān)控氧化層擊穿情況以上幾點(diǎn)如果都OK的話，那長出來的氧化層絕對OK，特別是最后一項(xiàng)有關(guān)AMAT的centura和endura設(shè)備homerobot問題Home過程：向后縮，直到撞到Hardstop再向前伸200Steps旋轉(zhuǎn),直到Lowerdriver找到HOME點(diǎn)八、文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.driver(extensiondriver)旋轉(zhuǎn),直到找到HOME點(diǎn),這個過程中只有Upperdriver動,Lowerdriver不動個Driver都找到HOME點(diǎn),ROBOT自然就到HOME點(diǎn)了弱弱的請教個問題：什么是閉管擴(kuò)散，什么是開管擴(kuò)散

12、，它們有什么區(qū)別？爐內(nèi)抽成真空的是閉管，像LPCVD,般的都是開管呵呵閉管擴(kuò)散就是wafer進(jìn)入到爐管以后是一個完全封閉的狀態(tài)或是真空狀態(tài)，或是惰性氣體填充狀態(tài)，狀態(tài)達(dá)到以后不再與外界有聯(lián)系的一種擴(kuò)散方式開管就不用說了吧？主要是爐管尾端密封的措施不同，半導(dǎo)體爐管一般是閉管擴(kuò)散，太陽能一般要求沒有這么嚴(yán)格，你看后面shutter上和quarts密圭寸的有沒有oring就能分辨出來文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.美國應(yīng)用材料宣布投產(chǎn)新型RTP裝置“Vulcan。這款裝置主要面向28nm以后的工藝，采用從晶圓背面進(jìn)行加熱的方式，提高了加熱時的溫度均勻性。隨著微細(xì)化的發(fā)展

13、，晶體管對工藝溫度依賴性越來越高。也就是說，RTP的溫度不均會直接導(dǎo)致晶體管的性能不均。為了解決這個問題，應(yīng)用材料開發(fā)出了面向28nm以后工藝的新型RTP裝置。原來的裝置從晶圓表面照射用于加熱的燈光，而此次的裝置則改為從背面照射。由此，可以抑制因晶圓表面的圖案形狀等而產(chǎn)生的溫度不均。另外，還配備了可在室溫到1300C的范圍內(nèi)，通過閉環(huán)實(shí)現(xiàn)動態(tài)溫度控制的機(jī)構(gòu)。據(jù)應(yīng)用材料介紹，此次的RTP裝置在通過蜂窩燈陣列以200度/秒的速度對晶圓進(jìn)行加熱時，可將芯片內(nèi)的溫度均勻性控制在3C以內(nèi)。另外，從晶圓表面進(jìn)行加熱的傳統(tǒng)方式，在改變芯片制造種類時，需要根據(jù)芯片對RTP的工藝處方進(jìn)行改變和優(yōu)化，而此次的方式

14、則省文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.去了這個步驟。可以說，這個優(yōu)點(diǎn)在制造品種繁多的硅代工等領(lǐng)域尤其有用。絕頂高手來幫忙AMAT30mmRFpowerapex3013詭異問題各位老大，巨俠，我們的機(jī)臺是300mmAppliedMaterialsProducerCVDsystems。今天使用中2個的RFpowerAEAPEX3013報警powerlimit！換上3個備機(jī)才好詭異問題來了，但是換下的兩個在其他機(jī)臺上面正常工作，因?yàn)檫@個power基本上是國內(nèi)最先進(jìn)最復(fù)雜的RF系統(tǒng)而且是使用無比復(fù)雜的switchedmatch來匹配的。我接入50Qdummyloa測試，輸出

15、無比詭異！powerlimit，反射功率為0！這是什么現(xiàn)象？到底什么壞了？RFpower？還是chamber？請各位終極高手出手點(diǎn)播下。小弟狂謝！還有，這個該死的match在哪里呀？amkst發(fā)表于2016-1-312:19:29你有試過較小功率也會報警嗎？powersupply和rfmatch之間連接文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.好嗎？amkst發(fā)表于2016-1-312:25:241有沒有試過較小功率宣布投產(chǎn)新型RTP

16、裝置“Vulcan”這款裝置主要面向28nm以后的工藝，采用從晶圓背面進(jìn)行加熱的方式，提高了加熱時的溫度均勻性。隨著微細(xì)化的發(fā)展，晶體管對工藝溫度依賴性越來越高。也就是說，RTP的溫度不均會直接導(dǎo)致晶體管的性能不均。為了解決這個問題，應(yīng)用材料開發(fā)出了面向28nm以后工藝的新型RTP裝置。原來的裝置從晶圓表面照射用于加熱的燈光，而此次的裝置則改為從背面照射。由此，可以抑制因晶圓表面的圖案形狀等而產(chǎn)生的溫度不均。另外，還配備了可在室溫到1300C的范圍內(nèi)，通過閉環(huán)實(shí)現(xiàn)動態(tài)溫度控制的機(jī)構(gòu)。據(jù)應(yīng)用材料介紹，此次的RTP裝置在通過蜂窩燈陣列以200度/秒的速度對晶圓進(jìn)行加熱時，可將芯片內(nèi)的溫度均勻性控制

17、在3C以內(nèi)。另外，從晶圓表面進(jìn)行加熱的傳統(tǒng)方式，在改變芯片制造種類時，需要根據(jù)芯片對RTP的工藝處方進(jìn)行改變和優(yōu)化，而此次的方式則省去了這個步驟?？梢哉f，這個優(yōu)點(diǎn)在制造品種繁多的硅代工等領(lǐng)域尤其有用。15.我們現(xiàn)在用LPCVD，用TEOS熱分解生成二氧化硅片子，為什么只有頭和尾片子長膜，而中間不長？謝謝爐體壞了么？有沒有檢查溫度？厚度很均勻又厚的時候沒有彩色的色差,約在3%.有可能一下子看不出來有膜.前後氣流較不均勻,易產(chǎn)生色差.滴一滴HF在表面就知道有沒有膜了.用橢偏儀也是一種選擇溫度過高,流量過小layout有問題BCD半導(dǎo)體BCD半導(dǎo)體高亮度LED驅(qū)動1內(nèi)容介紹 #文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有

18、不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.qLED燈介紹qLED驅(qū)動驅(qū)動需求與BCD驅(qū)動方案qAC/DCLED驅(qū)動方案qDC/DCLED驅(qū)動方案2各類光效燈光源的發(fā)展展望4LED驅(qū)動需求大功率LED趨勢:LED電流(20mA至2A)、高效率(60-200lumens/W)、亮度可調(diào)等BCD驅(qū)動方案LED的驅(qū)動需求BCD的應(yīng)用方案應(yīng)用領(lǐng)域燈飾、照明等90264VAC的輸入電壓范AP3706圍，恒流驅(qū)動，熱保護(hù)溫度；補(bǔ)償?shù)華P3101+AP43136VDCto36VDC文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下

19、載支持.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.的輸入電壓，低待隙基準(zhǔn)以減少電流AP3003檢測損耗；to5VDC的輸入電AP3605；AP3602壓；極低的待機(jī)功耗；AP3029；AP3019PWM調(diào)整亮度；小尺寸、AP3009；AP3008高集成度，好的散熱能力等車載等手電筒、手機(jī)、GPS、DPF、MP3等5AC/DCLED驅(qū)動方案應(yīng)用6AC/DCLED驅(qū)動方案AP3706特點(diǎn)前端反饋，無須光偶，節(jié)省成本采用低成本的三極管替代MOSFET采用的PFM的工作方式內(nèi)置的過流、過壓保護(hù)功能；采用

20、抖頻技術(shù)抑制EMI；符合綠色節(jié)能要求，空載輸入功率小于;應(yīng)用燈飾、照明等GU10E27等規(guī)格燈杯PAR30PAR38等規(guī)格燈杯GU10燈杯E27燈杯PAR30燈杯景觀燈投射燈柱燈7與匝比決定輸出電壓與匝比結(jié)合決定輸出電流8115WLED應(yīng)用電路9AP3706應(yīng)用于GU10/E27(3WLED)-1GU10的原理圖10AP3706應(yīng)用于GU10/E27(3WLED)-211AP3706應(yīng)用于PAR30/PAR38(7W/10WLED)-1PAR30/PAR38原理圖12AP3706應(yīng)用于PAR30/PAR38(7W/10WLED)-2C1C2C3C4C5C6C8C9D1D2D3D4D5D6D7L

21、1Q1/400V330uF/50V330uF/200220p100nSR260FR107IN4007IN4007IN4007IN4007132 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.FR1R1R2R3R5R6R7R8R9R10R11R13R14R15R16T1Ohm/Demo變壓器匝比及感量：Nau44TNpl20TLp=Nfbl4TNs30TAP3706應(yīng)用于13WLED(13v/1A)-1DEMO板外觀Vout(V)Iout(A)規(guī)格要求及技術(shù)指標(biāo)輸出V/I曲線圖14AP3706LED應(yīng)用

22、測試報告輸出電壓電流波形輸出電壓紋波波形Efficiency(%)InputPower(W)LineVoltage(V)LineVoltage(V)文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.效率波形輸入功率曲線（空載條件）15AP3101LED驅(qū)動應(yīng)用特點(diǎn)具有跳頻功能的電流控制性PWM控制IC；低啟動和工作電流30yA/3mA內(nèi)置的過流、過壓保護(hù)功能；內(nèi)置同步斜率補(bǔ)償功能；具有UVLOLEB功能;外置可設(shè)的工作頻率;應(yīng)用大功率燈飾、照

23、明等路燈、大功率射燈等16AP1661Lighting應(yīng)用特點(diǎn)具有更強(qiáng)的抗ESD（3kVHBMand300VMM)低啟動電流,典型值50yA圖騰柱式輸出600mA源電流和800mA的Sink電流能力;驅(qū)動能力可達(dá)300W;應(yīng)用較高功率燈飾、照明等17AP1661與L6561/L6562參數(shù)對比18AP1661與L6562THD值的對比AP1661的THD與L6562兼容19其他AC/DCLEDLighting應(yīng)用產(chǎn)品AP4313優(yōu)勢恒壓恒流控制；內(nèi)置高精度電壓基準(zhǔn)(精度:1%);封裝小(SOT-23-6),可以節(jié)省更多空間應(yīng)用恒壓恒流控制開關(guān)電源充電器AS358AS431AP4313+20其他

24、AC/DCLEDLighting產(chǎn)品應(yīng)用AP3700優(yōu)勢具備跳頻能力的電流控制型IC；具有抖頻技術(shù)以抑制減少EMI;內(nèi)置短路保護(hù)UVLO功能；工作頻率可達(dá)60KHZ，實(shí)現(xiàn)E極驅(qū)動；應(yīng)用14W的LEDLighting射燈類21其他AC/DCLEDLighting產(chǎn)品應(yīng)用AP3710優(yōu)勢具備跳頻能力的電流控制型IC；低啟動工作電流:mA具有抖頻技術(shù)以抑制減少EMI;內(nèi)置短路保護(hù)UVLO功能；工作頻率可達(dá)60KHZ,實(shí)現(xiàn)E極驅(qū)動，驅(qū)動電流能力可達(dá)900mA;應(yīng)用615W的LEDLightingPAR30PAR38等草坪燈等22DC/DCLED驅(qū)動方案23 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. #文

25、檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.AP3003驅(qū)動方案應(yīng)用特點(diǎn)輸入電壓最高可達(dá)40V；輸出驅(qū)動電流可達(dá)3A；低功耗待機(jī)模式，IQ典型值8OjjA；內(nèi)置限流保護(hù)和過溫關(guān)斷輸出保護(hù)功能；TTL控制能力(ON/OFF);如何降低取樣電阻功耗？恒壓到恒流的轉(zhuǎn)化應(yīng)用指示燈礦燈車載類燈等24Thanks!Q&A25半導(dǎo)體和超導(dǎo)體達(dá)標(biāo)訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固1.半導(dǎo)體不宜制作電阻B.導(dǎo)線C.晶體三極管D.集成電路解析：半導(dǎo)體有一定的電阻，用作導(dǎo)線易發(fā)熱.答案：B2用超導(dǎo)體不能制作的電器有電爐B.發(fā)電機(jī)C.電動機(jī)D.計算機(jī)解析：超導(dǎo)體無電阻，不產(chǎn)生熱.答案：

26、A文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.3.若常溫下的超導(dǎo)體能研制成功，它適于做以下哪些元件保險絲B.輸電線C.電爐絲D.電磁鐵解析：保險絲和電爐絲應(yīng)用電流熱效應(yīng).用超導(dǎo)體無法工作.答案：BD4街道旁的路燈、江海里的航標(biāo)燈都要求夜晚亮、白天熄，利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動點(diǎn)亮、熄滅的裝置，實(shí)行了自動控制，這是利用半導(dǎo)體的A.壓敏性B.光敏性C.熱敏性D.三種特性都利用了解析：半導(dǎo)體的電阻變化引起燈的亮、滅.答案：B綜合應(yīng)用超導(dǎo)現(xiàn)

27、象是當(dāng)今高科技的熱點(diǎn).當(dāng)一塊磁體靠近超導(dǎo)體時，超導(dǎo)體會產(chǎn)生強(qiáng)大的電流并且對磁體有排斥作用，這種排斥作用可以使磁體懸浮在空中，磁懸浮列車?yán)玫木褪沁@種原理那么超導(dǎo) 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.體產(chǎn)生強(qiáng)大電流的原因是超導(dǎo)體中磁通量很大超導(dǎo)體中磁通量的變化率很大超導(dǎo)體中電阻極小超導(dǎo)體中電壓很大解析：磁懸浮列車需要強(qiáng)大的電流,只能利用超導(dǎo)體電阻小的特性維持電路中的電流.答案：C如圖14-3-5所示,已知R1為半導(dǎo)體熱敏電阻，R2與R3是普通電阻，當(dāng)燈泡L的亮度變暗時，說明圖14-3-5A.環(huán)

28、境溫度升高環(huán)境溫度降低環(huán)境溫度不變都有可能解析：燈泡變暗，燈泡中的電流變小，R1變大，說明環(huán)境溫度降低.答案：B如圖14-3-6所示，如果用超導(dǎo)體作燈絲制作電燈泡，把這樣的電燈泡L和一個小阻值的電阻R串聯(lián)接到電源電文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.壓恒為U的電路中，則下列說法中正確的是圖14-3-6通過燈泡的電流I=U/r,因?yàn)镽很小，所以I很大，燈泡就很亮燈泡兩端的電壓大于零因?yàn)槌瑢?dǎo)轉(zhuǎn)變溫度很低，當(dāng)有電流通過燈絲時，燈絲會發(fā)熱，使超導(dǎo)體變?yōu)槠胀▽?dǎo)體超導(dǎo)燈絲不會發(fā)熱，燈泡也不會亮解析：超導(dǎo)沒有電阻，不發(fā)熱，燈泡不亮.答案：D奇妙的半導(dǎo)體三年以前，莫斯科附近的一個工廠

29、制造出了一批非常輕巧的發(fā)電器，它可以方便地套在煤油燈的玻璃燈罩上面，不用笨重復(fù)雜的機(jī)器設(shè)備，也不用燃料,只靠煤油燈的熱，就能發(fā)出電來足夠一架普通的收音機(jī)的應(yīng)用。去年，蘇聯(lián)的有些城市的街道上,文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.出現(xiàn)了這樣一種路燈，這種路燈沒有什么電線通向電源，可以說是自己就會發(fā)光的。而且天一暗下來自己就會自動發(fā)光，照明街道，天亮了也會自動“關(guān)上”，不用人管理。更有趣的，還出現(xiàn)了一種沒有真空管的收音機(jī)，只有一兩斤重

30、，小得可以放到口袋或衣袖里去，用起來真是像小筆記本那么方便。不論你走到那里，就是到了荒山或沙漠地帶，只要你高興，就可以拿出來聽北京的廣播，莫斯科的說到這里，或許讀者要問，怎么會出現(xiàn)這樣的“奇跡”呢？原來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了某些物質(zhì)的特性，利用這些物質(zhì)就可以發(fā)電不用機(jī)器，可以自動控制機(jī)器，可以用來代替無線電的電子真空管還可用來作其他許多奇妙的東西。這些物質(zhì)就叫做“半導(dǎo)體”。什么叫半導(dǎo)體？把物體分為導(dǎo)體與非導(dǎo)體是很早以前的事了。誰都知道，能導(dǎo)電的銅、銀等金屬元素叫做導(dǎo)體；玻璃、木頭、橡皮等物質(zhì)不能導(dǎo)電，就被稱為非導(dǎo)體。半導(dǎo)體是介於導(dǎo)體與非導(dǎo)體之間的物質(zhì)，既不像導(dǎo)體那樣容易導(dǎo)電，又不像非導(dǎo)體不能或者說幾

31、乎不能導(dǎo)電。像矽、鑰、碲、硼、砷、磷以及不少的氧化物與硫化物都是半導(dǎo)體。目前應(yīng)用最普遍的和最重要的是：稀有金屬“鍺”和世界上數(shù)量最多的“矽”。半導(dǎo)體所以能夠創(chuàng)造許多奇跡，不僅因?yàn)樗膶?dǎo)電能力介於導(dǎo)體與非導(dǎo)體之間，更重要的是它的導(dǎo)電能力與光和熱有著極其密切的關(guān)系。當(dāng)半導(dǎo)體的溫度增高或受光線照射較強(qiáng)時，它的導(dǎo)電能力就顯著增加；反之，溫度降低或光線照射較弱時，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力就急劇減少。而導(dǎo)體與非導(dǎo)體則沒有這種特性。這也就是半導(dǎo)體不同於其他物質(zhì)的最主要的特性。為什么半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介於導(dǎo)體與非導(dǎo)體之間？為什么會因光和熱的變化而改變自己的導(dǎo)電能力呢？原來，任何物體都是由許許多多原子構(gòu)成的。每個原子都是

32、由一個原子核和圍繞著原子核轉(zhuǎn)動的一定數(shù)量的電子組成。在非導(dǎo)體中電子和原子核結(jié)合得非常牢固；而在導(dǎo)體中，幾乎全部電子與它的原子核結(jié)合很不牢固，甚至能離開原子核而自由地在導(dǎo)體內(nèi)跑來跑去。這種電子叫做“自由電子”。所謂電流現(xiàn)象，就是許多電子順著一定的方向流動。所以，當(dāng)兩個不同電壓的電極中間連以導(dǎo)體，導(dǎo)體中的“自由電子，”就向一定方向移動，把電由一極導(dǎo)向另一極，這就是產(chǎn)生了電流。如果連以非導(dǎo)體，因?yàn)闆]有“自由電子”就沒有電子的移動，也就沒有電流現(xiàn)象。導(dǎo)體所以能導(dǎo)電，非導(dǎo)體所以不能導(dǎo)電，道理就在這里。半導(dǎo)體中的電子與原子核的結(jié)合既不像導(dǎo)體那樣松弛自由，也不像非導(dǎo)體那樣牢固。因而它們的導(dǎo)電能力也就介於導(dǎo)體

33、與非導(dǎo)體之間了。我們知道，任何物體內(nèi)的原子都是不停地振動著；物體受光和熱多時，原子振動劇烈，受光和熱少時則振動緩慢。當(dāng)半導(dǎo)體中的原子在光和熱的影響下振動劇烈時，它們周圍的電子就互相碰撞，有些電子與原子核結(jié)合得不甚牢固，於是就被撞出來成為“自由電子”；在受到光和熱較少時，原子振動緩慢，就很少有電子被撞出來。這就是為什么半導(dǎo)體因光與熱的強(qiáng)弱多寡而增加或減少導(dǎo)電能力的緣故。導(dǎo)體中本來就有自由電子，光與熱對它的影響不大；非導(dǎo)體中的電子與原子核結(jié)合得非常牢固，不管原子振動怎樣劇烈，電子也很難被撞出來。所以它們就沒有或者極少隨著光熱的變化而改變自已導(dǎo)電能力的特性。根據(jù)這些特性，就可以讓半導(dǎo)體幫助我們做許許

34、多多的過去不能做的事情。發(fā)電不用機(jī)器在任何一個發(fā)電站里，不論它的動力是水力、火力還是原子能，都要具有龐大復(fù)雜的機(jī)器設(shè)備?？墒牵雽?dǎo)體卻幫助我們不用機(jī)器也能夠來發(fā)電。我們把兩塊半導(dǎo)體用導(dǎo)線連接起來，把其中一塊加熱，於是這塊半導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生了很多“自由電子”，與未加熱的一塊，就形成了一個電位差，這樣，溫度高的那塊半導(dǎo)體內(nèi)的“自由電子”，就向溫度低的那塊半導(dǎo)體流去，電流就產(chǎn)生了。我們只要把兩塊半導(dǎo)體的另外兩端裝上電極聯(lián)以導(dǎo)線，并保持這兩塊半導(dǎo)體之間的溫度差，這一些簡單的東西就成為一個完整的半導(dǎo)體發(fā)電器了。利用半導(dǎo)體來發(fā)電，會使整個電力工業(yè)引起革命。首先，我們能夠直接利用熱能來發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了許多年來的蘿想

35、。過去，工廠里的熱能有80從鍋爐的煙囪中逃逸出去，要是利用半導(dǎo)體就可以把這些熱能變成電能。其次，“半導(dǎo)體發(fā)電器”不需要火力發(fā)電那樣的鍋爐、輸機(jī)等一套龐大的機(jī)器，使發(fā)電成本大為降低。而且這種“半導(dǎo)體發(fā)電器”特別方便，最輕巧的可以放到一盞煤油燈的燈罩上，利用煤油燈散發(fā)出來的熱發(fā)出的電文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.力足夠供給一架收音機(jī)的使用。蘇聯(lián)已經(jīng)大量生產(chǎn)這種精巧的發(fā)電器了。光與熱一樣，對半導(dǎo)體是有影響的，因而使我們有可能直接

36、利用太陽光來發(fā)電了。目前已有這樣的半導(dǎo)體，在陽光照射之下，每一平方公尺大小就能發(fā)出50100瓦的電力，能夠點(diǎn)亮一盞五十支光的電燈。用半導(dǎo)體制成的路燈，在白天能把太陽光變成電能儲蓄起來，到晚上就用這些電能來照明，使整個城市大放光明。半導(dǎo)體通電后，一端就強(qiáng)烈地發(fā)熱，另一端卻冷得結(jié)冰，所以半導(dǎo)體可以制成裝置簡單經(jīng)久耐用的電冰箱，它耗電極少，效能很大。這種裝置與暖氣設(shè)備結(jié)合起來，不用燒鍋爐，一年四季可以自動地調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，夏天變得涼爽，冬天溫暖如春。靈敏的“電眼”我們只知道電會發(fā)光發(fā)熱，難道電還會看東西嗎？真的，電也會“看”東西的。我們現(xiàn)在已經(jīng)可以根據(jù)半導(dǎo)體跟熱和光有極其密切的關(guān)系這個特性用來制造極

37、其精密的儀器和自動控制裝置了，事實(shí)上這種儀器和自動控制裝置在某些方面比人眼的本領(lǐng)還要大得多呢！我們知道，腫瘤在目前仍然是嚴(yán)重威協(xié)人類生命的疾病之一，其主要原因是病人在生病初期，毫無征象；雖然腫瘤部分的溫度稍微有些增高，但是病人根本覺察不出來，一般的溫度計也量不出來。而當(dāng)病人感到有病的時候，往往已到了病情嚴(yán)重難以醫(yī)治的程度?，F(xiàn)在利用半導(dǎo)體做成的只有針頭大小的溫度計，卻完全可以測量初期腫瘤的些微溫度變化，因而能使病人得到及時治療。這種溫度計非常非常靈敏，就是一度的百分之幾的溫度變化也能測量出來，這是因?yàn)榘雽?dǎo)體對熱有極其強(qiáng)烈的反應(yīng)，即使些微的溫度變化，也能引起半導(dǎo)體內(nèi)電流強(qiáng)度的變化的緣故。選用半導(dǎo)體

38、燈等環(huán)保不僅是政治家、企業(yè)家的事，也事關(guān)每一個普通人。讓我們從身邊的文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.細(xì)微小事做起吧，有時，需要的僅僅是改變一下你的習(xí)慣而已。選用半導(dǎo)體燈半導(dǎo)體技術(shù)將引發(fā)繼微電子革命之后的又一場照明革命，其標(biāo)志是采用半導(dǎo)體發(fā)光二極管為新光源的半導(dǎo)體燈的使用，目前我國市場已經(jīng)有半導(dǎo)體燈銷售，價格也十分便宜。這種燈將逐步替代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈。有數(shù)據(jù)顯示：同樣亮度下，半導(dǎo)體燈耗電量僅為白熾燈的十分之一，壽命卻是白熾燈的50100倍。針對我國來說，如果每年有10的傳統(tǒng)光源被半導(dǎo)體燈代替，可節(jié)電約90億度，相應(yīng)減排二氧化碳864萬噸。合理使用風(fēng)扇你知道嗎，

39、電扇的耗電量與扇葉的轉(zhuǎn)速成正比，同一臺電風(fēng)扇的最快檔與最慢檔的耗電量相差約40。在大部分文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.的時間里，中、低檔風(fēng)速足以滿足納涼的需要。有數(shù)據(jù)顯示：以一臺功率為60瓦的電風(fēng)扇為例，如果使用中、低檔轉(zhuǎn)速，每年夏季過后可節(jié)電約度，相應(yīng)減排二氧化碳千克。中國約有億臺電風(fēng)扇，如果都采取這一措施，那么每年可節(jié)電約億度，減排二氧化碳108萬噸。使用再生紙再生紙從原料上來看其80來源于回收的廢紙漿，從能源的角度看

40、，有數(shù)據(jù)顯示：用原木為原料生產(chǎn)1噸紙，比生產(chǎn)1噸再生紙多耗能40。使用1張再生紙可以節(jié)能約克標(biāo)準(zhǔn)煤，相應(yīng)減排二氧化碳克。如果將全國2的紙張使用改為再生紙，那么每年可節(jié)能約萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳萬噸。責(zé)任編輯趙檸半導(dǎo)體發(fā)展半導(dǎo)體制程的魔法1現(xiàn)代半導(dǎo)體制造技術(shù)可以一直追述到1959年，當(dāng)時，仙童公司和德州儀器同時發(fā)明了全新概念的集成電路?通過一種特殊的平面處理技術(shù)讓硅晶體管大批量集中在同一塊芯片上，而不是像仍前那樣只能進(jìn)行單個晶體管的生產(chǎn)組裝，由此誕生了集成電路和半導(dǎo)體芯片的概念。集成電路的出現(xiàn)讓半導(dǎo)體工業(yè)界發(fā)生重大的變革，計算機(jī)的運(yùn)算性能和存儲容量突飛猛進(jìn)，并帶動周邊產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。1964年，

41、仙童公司創(chuàng)始人之一的摩爾博士再作統(tǒng)計圖表中發(fā)現(xiàn)一個奇特的規(guī)律?集成電路上能被集成的晶體管數(shù)目，在過去一直以每18個月翻一番的速度穩(wěn)定增長。據(jù)此結(jié)果摩爾預(yù)言，未來數(shù)十年內(nèi)半導(dǎo)體技術(shù)仌將保持著這樣的勢頭發(fā)展，這個預(yù)言被后來集成電路的發(fā)展證明，而它也被稱為“摩爾定律”。1968年，摩爾與諾依斯、葛羅夫一道離開了仙童公司創(chuàng)辦大名鼎鼎的英特爾，在英特爾進(jìn)軍X86微處理器領(lǐng)域之后，摩爾定律被英特爾奉為企業(yè)發(fā)展的文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載

42、支持.靈魂所在，并嚴(yán)格按照這個規(guī)律對半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)行升級?；仡欉@段歷史，無非是要向大家介紹半導(dǎo)體制造技術(shù)的起源。我們不可能仍40年前的制造技術(shù)開始一直講到現(xiàn)在，對大家來說，所熟知的制造技術(shù)應(yīng)該是仍微米開始，到1999年的微米、2001年的微米、XX年的90納米，以及XX年將要引入的65納米制造工藝。在這個過程中，英特爾始終是領(lǐng)先了一步，IBM、摩托羅拉、AMD、TI、富士通、臺積電、聯(lián)電等半導(dǎo)體企業(yè)一直都是落后了半拍。但它們對于新工藝的轉(zhuǎn)換同樣十分積極，雖然這些企業(yè)目前剛剛開始過渡到90納米階段，但新一代的65納米技術(shù)同樣處于開發(fā)階段，有望在未來一兩年內(nèi)投入實(shí)用中。于是，半導(dǎo)體工業(yè)界將迎來全新的

43、65納米技術(shù)，而它將與雙核心處理器一道成為IT界的又一次盛宴。半導(dǎo)體的工藝進(jìn)步主要體現(xiàn)在線長的不斷縮短上，所謂線長指的是芯片內(nèi)各個硅晶體管連接導(dǎo)線的寬度。線寬越小，芯片的集成度就越高，同樣面積的芯片內(nèi)可以容納下更多的晶體管，與之對應(yīng)，晶體管自身的尺寸也相應(yīng)的縮小。根據(jù)目前半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)的慣例，每隔兩年，半導(dǎo)體芯片線寬都會減小30%。那么，這種改變究竟可以帶來多少實(shí)質(zhì)性的好處呢？更高的芯片集成度最直接的好處就是可以讓芯片的集成度大大增加。我們知道，為了獲得更高的性能，芯片內(nèi)容納的晶體管數(shù)會變得越來越多。對CPU而言，便是運(yùn)算核心的增強(qiáng)和緩存單元的增大。第一代Willamette核心的Pentiu

44、m4只有4200萬個晶體管，轉(zhuǎn)變到Northwood核心之后提高到5500萬個，而到了現(xiàn)在的Prescott核心，晶體管總數(shù)達(dá)到1億2500萬個。至于下一代的Yonah雙核心處理器，晶體管規(guī)模將突破3億個。為了盡文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.可能提高性能，各廠商都熱衷于增大緩存容量，而CPU的高速緩存要求運(yùn)行在數(shù)GHz的高頻率上，只能使用SRAM類型的存儲邏輯。SRAM的每一個比特位需要占用6個晶體管，存儲密度很低，1MB容量的二級緩存就需要占用5000萬個晶體管，這是一個相當(dāng)驚人的數(shù)字。目前在CPU的邏輯分布中，二級緩存占據(jù)的硅芯片面積甚至大于運(yùn)算核心。而按照

45、現(xiàn)有發(fā)展趨勢，每隔兩年CPU的二級緩存容量都會增大一倍。仍Willamette到Northwood、到Prescott,移動領(lǐng)域的Banias和Dothan無不如此，而明年中期出現(xiàn)的Yonah雙核心處理器甚至將裝備高達(dá)4MB的二級緩存,晶體管規(guī)模急劇提升。換一種說法，就是CPU芯片的集成度越來越高,基本上與摩爾定律的內(nèi)容相符合。如果業(yè)界不引入新的技術(shù),制造出更高集成度的CPU芯片將成為一項(xiàng)不可能完成的仸務(wù)。因?yàn)樾酒木w管數(shù)量越多,CPU芯片的尺寸變得越來越大,文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 文檔收集

46、于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.無論對制造成本、散熱還是提高運(yùn)行速度都相當(dāng)不利，提升制造工藝成為業(yè)界共同的選擇。反過來，采用先進(jìn)的制造技術(shù)往往能讓芯片擁有更出色的表現(xiàn)，仍而在激烈的競爭中獲得領(lǐng)先優(yōu)勢。在過去幾十年間，英特爾始終牢牢把握著這一項(xiàng)優(yōu)勢，幾乎每年它們都投入巨資建設(shè)或升級自己的十幾家芯片制造工廠，無論是在微米、微米、微米還是90納米工藝，它們都比對手領(lǐng)先一步。同樣，65納米工藝也是英特爾領(lǐng)銜，我們將于XX年中期看到該工藝被用于新一代雙核心處理器的生產(chǎn)。而相較之下，AMD的速度比它晚了一年左右的時間。更低的成本提升制造工藝意味著巨額的資金投入，改造一

47、條芯片生產(chǎn)線往往需要花費(fèi)數(shù)十億美金，如果沒有龐大的財力，將無法完成這樣的仸務(wù)，事實(shí)上這也是其他廠商速度滯后的主要原因。但另一方面，制造工藝的升級可以帶來芯片制造成本的降低。對于同樣晶體管規(guī)模的半導(dǎo)體芯片，新工藝意味著更小的核心面積，那么，同樣尺寸的硅晶圓上就可以生產(chǎn)出數(shù)量更多的芯片，創(chuàng)造出更多的產(chǎn)值，平均計算一下不難發(fā)現(xiàn)每個芯片的直接制造成本實(shí)際上是下降了。每一種芯片的產(chǎn)量數(shù)以千萬計，節(jié)約下來的成本完全抵沖了工藝提升所需的巨額投入，正是受到實(shí)際利益的驅(qū)使，各個半導(dǎo)體廠商才會不遺余力對制造工藝進(jìn)行一再升級。我們不妨來看看實(shí)際的例子。Northwood核心、512KB二級緩存的Pentium4C擁

48、有5500萬個晶體管，它的核心面積為131/146平方毫米。而Prescott核心、1MB緩存的新版Pentium4擁有高達(dá)1億2500萬個晶體管，但它的核心尺寸降低到112平方毫米。在良品率相當(dāng)?shù)那疤嵯?，Prescott的制造成本低于前者，這也是Prescott一上市就以低價面貌出現(xiàn)的原因之一，當(dāng)然也不排除競爭的原因。同樣，AMD、IBM、三星等廠商也在每 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. #文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.次新工藝引入中直接受益。即便不為了提高芯片的性能，單單降低成本、提升產(chǎn)品競爭力這一項(xiàng)就足以讓各半

49、導(dǎo)體廠商作出提升工藝的決定。更低的功耗與更高的工作頻率對半導(dǎo)體芯片來說，新工藝往往可以帶來運(yùn)算性能和電氣性能雙方面的改進(jìn)。一個非常簡單的事實(shí)就是，同樣的半導(dǎo)體芯片，若用先進(jìn)工藝制造往往可以帶來功耗的明顯降低，而低功耗同時又意味著芯片的工作頻率可以繼續(xù)向上提升一個等級，這在過去的實(shí)踐中也得到極好的例證。AMD的AthlonXP就是因?yàn)楣に嚨囊辉偕墸ぷ黝l率得到不斷的提升，使其市場生命力長達(dá)5年之久，創(chuàng)下單個CPU架構(gòu)的新紀(jì)錄。另一方面，低功耗可以讓PC更節(jié)能，對散熱設(shè)計不會帶來什么壓力，安靜、低噪音運(yùn)行可以得到充分保障。反之，若半導(dǎo)體芯片功耗太高，不可避免將出現(xiàn)運(yùn)行過程中高熱、高噪音的狀況，用

50、戶對此向來是深惡痛絕。文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.不過，在仍微米到90納米的工藝升級中我們并沒能看到這一點(diǎn)。大家可以看到，90納米工藝的Prescott比之前的Pentium4在功耗上高出一大截，這主要是由于CPU設(shè)計方案發(fā)生改變所致。另一方面，90納米工藝所產(chǎn)生的晶體管漏電問題一直沒有得到應(yīng)有的解決，芯片功耗降低的效應(yīng)體現(xiàn)得并不明顯。同樣，AMD也碰到了類似的情況?0納米工藝制造的Athlon64新品在功耗方面與同頻率

51、、微米工藝的產(chǎn)品相當(dāng)，晶體管漏電問題同樣是罪魁禍?zhǔn)?，關(guān)于這個問題我們會在下文中進(jìn)行深入的探討在介紹65納米技術(shù)之前，我們有必要來了解一下英特爾在半導(dǎo)體制造工藝領(lǐng)域的發(fā)展計劃。在下面這個處理器晶體管規(guī)模的曲線圖中，我們可以看到英特爾基本上嚴(yán)格遵守摩爾定律，芯片的集成度保持18個月翻一番甚至更快的上升節(jié)奏。目前，英特爾所擁有最高集成度的芯片應(yīng)該是Montecito核心的Itanium處理器，Montecito集成兩個CPU核心，緩存單元的容量達(dá)到，而晶體管規(guī)模高達(dá)億個，超出了摩爾定律的定義。英特爾打算用90納米工藝來生產(chǎn)Montecito，這不可避免使它的生產(chǎn)成本極其高昂，考慮到Itanium產(chǎn)品

52、線的定位，90納米的高成本也是可以接受的。再者，這也是目前65納米工藝尚無法進(jìn)入實(shí)用階段的權(quán)宜之計。在工藝發(fā)展上，英特爾有自己的一套嚴(yán)格計劃，我們可以仍下表中很清楚看到相關(guān)的細(xì)節(jié)。2001年，引入代號為Px60的130納米工藝，晶體管門長度為70納米，使用200/300毫米的硅晶圓加工生產(chǎn)。xx年，引入代號為P1262的90納米工藝，晶體管門長度降低到50納米，全面使用300毫米的硅晶圓。xx年，引入代號為P1264的65納米工藝，晶體管的門長度只有35納米，同樣使用300毫米晶圓。而到了xx年，代號為P1266的45納米工藝將被及時引入，晶體管門長 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文

53、檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.度只有25納米尺度。016年，代號P1268的32納米工藝導(dǎo)入，晶體管門長度降低到18納米的驚人尺度。在這之后，硅半導(dǎo)體制造技術(shù)將會出現(xiàn)原子極限，但可以保證，至少到2016年，摩爾定律都是有效的。英特爾在研發(fā)65納米工藝之時并沒有忘記前瞻性的研究，例如EUV深紫外光光刻機(jī)技術(shù)，為2016年后半導(dǎo)體芯片準(zhǔn)備的三門晶體管技術(shù)等等，在后文中我們也會對這些內(nèi)容作一定的介紹。65納米工藝制造的70Mbit容量SRAM芯片，面積只有110平方毫米?？梢钥吹?，現(xiàn)在正處于仍90納米向65納米轉(zhuǎn)換的關(guān)口。英特爾的6

54、5納米技術(shù)由位于俄勒岡州Hillsboro的英特爾90納米開發(fā)工廠開發(fā)，在今年8月份，它就宣布65納米技術(shù)已經(jīng)開發(fā)成功并制造出SRAM芯片樣品。該SRAM的容量達(dá)到70Mbit，包含了5億多個晶體管，每個晶體管柵極的尺寸只有35納米，相當(dāng)于目前90納米技術(shù)的70%，人體的一個文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.紅細(xì)胞都比它大上100倍之多。另外，英特爾在晶體管內(nèi)部使用了低K值的新材料來提高芯片中的信號速度，而在晶體管之間柵極則使用厚度為納米的氧化物材料，有利于降低柵極電容，緩解電流泄漏的問題，最終有效降低芯片的功耗。在現(xiàn)有的90納米工藝上，英特爾就沒能解決這個問題，電

55、流泄漏造成芯片功耗不降反增。此外，英特爾在65納米工藝中成功開發(fā)出八個銅互聯(lián)層結(jié)構(gòu)，達(dá)到了相當(dāng)高的工藝水平。毫無疑問，65納米工藝令芯片的面積大大縮小，集成度也創(chuàng)下新高，所公布的70Mbit容量、65納米工藝制造的SRAM芯片本身只占據(jù)110平方毫米的面積，若將容量降到4MB，那么芯片本身只需占據(jù)50平方毫米左右，即使加上兩個CPU內(nèi)核，一枚芯片所占據(jù)的面積也只有100平方毫米，成本比現(xiàn)在的Pentium4還要低，這充分說明65納米工藝的優(yōu)越性。65納米SRAM芯片的基本存儲單元，白虛線區(qū)域的面積只有平方微米。文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.65納米的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)

56、仍90納米工藝向65納米的轉(zhuǎn)變過程中，引入各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)是必然的事情。具體來說，英特爾的65納米工藝包含新的生產(chǎn)設(shè)備、新型半導(dǎo)體材料以及新的設(shè)計方案等三方面的研究。其中生產(chǎn)設(shè)備負(fù)責(zé)硅晶圓上65納米寬度連接線路的生成，所指的主要就是光刻機(jī)。新型半導(dǎo)體材料，用于提升晶體管性能或克服先進(jìn)工藝帶來的一些負(fù)面效應(yīng)。至于新的設(shè)計方案，更多是為了適應(yīng)芯片高集成度帶來的新問題，英特爾將在65納米工藝中引入的“睡眠晶體管”技術(shù)就是為了盡可能降低芯片的功耗。印刷電路的制造與光刻設(shè)備制造半導(dǎo)體芯片最重要的設(shè)備就是光刻機(jī)。我們知道，半導(dǎo)體芯片制造過程包含硅晶圓制造、光罩設(shè)計、芯片生成和芯片封裝等四大步驟，其中，硅晶圓是

57、在專業(yè)化的上游工廠完成，而真正決定線寬尺度的關(guān)鍵工作是“光罩設(shè)計”?文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.芯片電路在設(shè)計完畢之后，提交給制造工廠的是一份光罩輸出電路磁帶，芯片制造廠利用專門的電子束曝光系統(tǒng)將磁帶上存儲的電路圖形以金屬鉻膜的形態(tài)制作在玻璃或石英上，由此完成光罩設(shè)計工作。光罩的設(shè)計和顯影過程，邏輯電路在硅芯片上生成。接著，工程人員使用規(guī)定波長的紫外線照射硅晶圓，而光罩被放置在硅晶圓與照射的光源之間，光罩的金屬鉻膜就會遮擋光線，沒有金屬鉻膜的地方，紫外線將透過玻璃或石英到達(dá)硅片上，形成所需要的圖形。容易看出，芯片內(nèi)晶體管連接導(dǎo)線的寬度就取決于光罩的設(shè)計和光刻機(jī)

58、所采用紫外線的波長，由于制造光罩使用電子束技術(shù)，可以達(dá)到相當(dāng)高的精度，這樣芯片的線寬尺度實(shí)際上是完全依賴于光刻機(jī)所發(fā)出紫外線的具體波長。波長越短，光路的干涉和衍射現(xiàn)象就越不明顯，晶體管就可以達(dá)到更小的線寬。文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除. 文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，如有不妥請聯(lián)系刪除.既然光刻機(jī)是決定芯片線寬尺寸的關(guān)鍵，那么所有的重點(diǎn)就被轉(zhuǎn)移到光刻機(jī)的設(shè)計上來。要命的是，光刻機(jī)是一個高度精密且價格高昂的設(shè)備，基本上無法完全依靠第三方公司提供，有實(shí)力的半導(dǎo)體廠商基本上都是自

59、行研發(fā)或改造設(shè)備，同樣，英特爾也是走這樣的道路并獲得相當(dāng)?shù)某删汀ａ槍?5納米工藝的需要，英特爾設(shè)計出被稱為“交互相移掩?！钡男路f技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)能夠讓193納米波長的光刻設(shè)備繼續(xù)用于65納米工藝的芯片制造中，而該設(shè)備目前廣泛用于90納米精度的芯片生產(chǎn)中。英特爾的目標(biāo)是讓現(xiàn)在的248納米波長的光刻設(shè)備也能夠得到再利用，該設(shè)備現(xiàn)在用于130納米工藝的芯片制造。如果不用大規(guī)模更換設(shè)備，65納米工藝的實(shí)施成本便能夠顯著降低，芯片的量產(chǎn)工作也得以快速實(shí)現(xiàn)，這對英特爾扭轉(zhuǎn)當(dāng)前不利形勢可謂是至關(guān)重要的一環(huán)。集成電路的完整制造流程材料技術(shù)增強(qiáng)型應(yīng)變硅應(yīng)變硅技術(shù)在英特爾的90納米工藝中得到采用，大家可能會認(rèn)為這項(xiàng)

60、技術(shù)徒有虛名，因?yàn)椴捎迷摷夹g(shù)的Prescott在功耗方面令人極度失望。事實(shí)并非如此，應(yīng)變硅技術(shù)的著眼點(diǎn)并非降低功耗，而是加速晶體管內(nèi)部電流的通過速度，讓晶體管獲得更出色的效能。所謂應(yīng)變硅，指的是一種僅有納米厚度的超薄氧化物層，利用應(yīng)變硅代替原來的高純硅制造晶體管內(nèi)部的通道，可以讓晶體管內(nèi)的原子距離拉長，單位長度原子數(shù)目變少，當(dāng)電子通過這些區(qū)域時所遇到的阻力就會減少，由此達(dá)到提高晶體管性能的目的。90納米工藝中的應(yīng)變硅實(shí)際上是使用硅鍺和含鎳的硅化物兩種材料，二者均可使晶體管的激勵電流平均提升20%左右，所付出的成本提升代價則只有2%，費(fèi)效比是非常明顯的。反映到實(shí)際指標(biāo)上，就是處理器可以工作在更高