專題報(bào)告-半導(dǎo)體器件的發(fā)展歷程及其展望

1、半導(dǎo)體器件的發(fā)展歷程及其展望 摘要：1947年12月23日第一塊晶體管在貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生，從此人類步入了飛速發(fā)展的電子時(shí)代。在晶體管技術(shù)日新月異的60年里，有太多的技術(shù)發(fā)明與突破，也有太多為之作出重要貢獻(xiàn)的人，更有半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分分合合、聚聚散散的恩怨情仇，當(dāng)然其中還記載了眾多半導(dǎo)體公司的浮浮沉沉。半導(dǎo)體器件發(fā)明之后，人類的歷史正式進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代，也就是硅的時(shí)代。硅所代表的正是半導(dǎo)體元件，包括記憶元件、微處理機(jī)、邏輯元件、光電元件與偵測器等等在內(nèi)，舉凡電視、電話、電腦、電冰箱、汽車，這些半導(dǎo)體元件無時(shí)無刻都在為我們服務(wù)?？v觀半導(dǎo)體器件的發(fā)展歷程,半導(dǎo)體器件對人類社會發(fā)展所產(chǎn)生了深刻影響。探討了半

2、導(dǎo)體器件所取得的最新研究成果以及它今天面臨的挑戰(zhàn)及未來發(fā)展趨勢。最后闡述了世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心的轉(zhuǎn)移及其給中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。 關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體 晶體管 微電子技術(shù) 積體電路 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè) 一、半導(dǎo)體概述 半導(dǎo)體（semiconductor），指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料，例如：鍺、硅、砷化鎵等。 半導(dǎo)體材料具有三大特性摻雜性，熱敏性，光敏性。具體解釋如下：摻雜性在純凈的半導(dǎo)體物質(zhì)中適當(dāng)?shù)負(fù)饺胛⒘侩s質(zhì)，其導(dǎo)電能力將會成百萬倍地增加，如半導(dǎo)體二極管、三極管等。熱敏性在一些情況下溫度變化20倍，電阻率變化可達(dá)百萬倍以上。利用這一特

3、性可制成自動控制用的熱敏元件，如熱敏電阻等。光敏性在光的照射下，電路中產(chǎn)生電流或電流變化。半導(dǎo)體光電效應(yīng)分為兩類，一種光照改變電阻值，稱為內(nèi)光電效應(yīng)，一種光照下產(chǎn)生一定的電動勢，稱為阻擋層光電效應(yīng)。利用半導(dǎo)體材料的光敏特性可制成自動控制用的光敏元件，如光電池、光電管和光敏電阻等。 另外，半導(dǎo)體還具有負(fù)電阻率溫度特性（半導(dǎo)體材料在受熱后電阻率隨溫度升高而迅速減小，這與金屬材料相反），壓阻效應(yīng)（半導(dǎo)體在受到壓力后除發(fā)生相應(yīng)的形變外，能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)變化，從而電阻發(fā)生變化），磁敏感特性（半導(dǎo)體在磁場中會產(chǎn)生霍爾效應(yīng)、磁阻效應(yīng)等，熱電效應(yīng)(是指把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程，其中最重要的是溫差電現(xiàn)象），導(dǎo)電特

4、性（半導(dǎo)體的導(dǎo)電，同時(shí)具有兩種載流子，即電子和空穴）等其他特性。在分類上，按照半導(dǎo)體制造技術(shù)可以分為：集成電路器件，分立器件、光電半導(dǎo)體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類，一般來說這些還會被分成小類。此外還有以化學(xué)組分、應(yīng)用領(lǐng)域、設(shè)計(jì)方法等進(jìn)行分類，雖然不常用，但還是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其規(guī)模進(jìn)行分類的方法。此外，還有按照其所處理的信號，可以分成模擬、數(shù)字、模擬數(shù)字混成及功能進(jìn)行分類的方法。二、半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)實(shí)際上可以追溯到很久以前。 1833年，英國巴拉迪最先發(fā)現(xiàn)硫化銀的電阻隨著溫度的變化情況不同于一般金屬，一般情況下，金屬的電阻隨溫度升高而增加，但巴拉迪

5、發(fā)現(xiàn)硫化銀材料的電阻是隨著溫度的上升而降低。這是半導(dǎo)體現(xiàn)象的首次發(fā)現(xiàn)。不久， 1839年法國的貝克萊爾發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體和電解質(zhì)接觸形成的結(jié)，在光照下會產(chǎn)生一個(gè)電壓，這就是后來人們熟知的光生伏特效應(yīng)，這是被發(fā)現(xiàn)的半導(dǎo)體的第二個(gè)特征。在1874年，德國的布勞恩觀察到某些硫化物的電導(dǎo)與所加電場的方向有關(guān)，即它的導(dǎo)電有方向性，在它兩端加一個(gè)正向電壓，它是導(dǎo)通的；如果把電壓極性反過來，它就不導(dǎo)電，這就是半導(dǎo)體的整流效應(yīng)，也是半導(dǎo)體所特有的第三種特性。同年，舒斯特又發(fā)現(xiàn)了銅與氧化銅的整流效應(yīng)。1873年，英國的史密斯發(fā)現(xiàn)硒晶體材料在光照下電導(dǎo)增加的光電導(dǎo)效應(yīng)，這是半導(dǎo)體又一個(gè)特有的性質(zhì)。 半導(dǎo)體的這四個(gè)效應(yīng)，(

6、jianxia霍爾效應(yīng)的余績四個(gè)伴生效應(yīng)的發(fā)現(xiàn))雖在1880年以前就先后被發(fā)現(xiàn)了，但半導(dǎo)體這個(gè)名詞大概到1911年才被考尼白格和維斯首次使用。而總結(jié)出半導(dǎo)體的這四個(gè)特性一直到1947年12月才由貝爾實(shí)驗(yàn)室完成。1947 年 12 月 23 日清晨,威廉肖克萊(Willam Shockley)焦慮不安地駕車穿越紐瓦克境內(nèi)布滿嚴(yán)霜的西部山區(qū),在通往貝爾實(shí)驗(yàn)室的那段擁擠不堪的大道上,肖克萊對周圍的機(jī)動車輛幾乎全然不顧,他的心思已經(jīng)不在這里了。 這天下午,他所在的研究小組要為上司現(xiàn)場演示一種全新的、頗有前途的電子器件,他得提前作好準(zhǔn)備。 他深知這種基于半導(dǎo)體的放大器有可能引發(fā)一場革命。二戰(zhàn)結(jié)束后, 貝

7、爾實(shí)驗(yàn)室開始研制新一代的固體器件, 具體由肖克萊負(fù)責(zé) 。前兩天的一個(gè)中午, 肖克萊的兩位同事理論物理學(xué)家巴丁 ( J o h n B a rdeen )和出生于中國廈門的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家布拉坦( Walter Brattain) , 在一個(gè)三角形石英晶體底座上將金箔片壓到一塊鍺半導(dǎo)體材料表面制成兩個(gè)點(diǎn)接觸, 當(dāng)一個(gè)接觸點(diǎn)為正偏 ( 即相對于第三點(diǎn)加正電壓) , 而另一個(gè)接觸點(diǎn)為反偏時(shí), 可以觀察到把輸入信號放大的晶體管行為。 他們把這一發(fā)明稱為“點(diǎn)接觸晶體管放大器”(Point 2 contacttran sistoramp lifier )。它可以傳導(dǎo)、放大和開關(guān)電流。圖1就是有史以來的第一個(gè)晶

8、體管的照片。 圖 1歷史上第一個(gè)晶體管 圖2 John Bardeen(左)，William Shockley(坐)和Walter Brattain 1949年肖克萊發(fā)表了關(guān)于PN結(jié)理論及一種性能更好的雙極型晶體管(BJT)的經(jīng)典論文,通過控制中間一層很薄的基極上的電流,實(shí)現(xiàn)放大作用,次年制成具有PN結(jié)的鍺晶體管 。由于雙極型晶體管是通過控制固體中的電子運(yùn)動實(shí)現(xiàn)電信號的放大和傳輸功能, 比當(dāng)時(shí)的主流產(chǎn)品真空電子管性能可靠、耗電省, 更為突出的是體積小得多,因此在應(yīng)用上受到廣泛重視, 它很快取代真空管作為電子信號放大組件,成為電子工業(yè)的強(qiáng)大引擎,由此引發(fā)了一場電子革命, 把人類文明帶進(jìn)現(xiàn)代電子時(shí)

9、代, 被媒體和科學(xué)界稱為 “ 20 世紀(jì)最重要的發(fā)明”。他們3 人因此分享了1956 年度的諾貝爾物理獎。 1952年,Ebers提出可控硅器件(Thyristor)基本模型。1954年,貝爾實(shí)驗(yàn)室的闕平(Chapin)等人發(fā)表PN結(jié)硅太陽能電池(Solarcell)。1957年,Kroemer提出異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管(HBT),這種器件具有更快的速度 。1958年,日本的江畸(Esaki)發(fā)現(xiàn)重?fù)诫sPN結(jié)具有負(fù)阻效應(yīng),對這種反?，F(xiàn)象的理解是能帶結(jié)構(gòu)中的隧道效應(yīng), 這促成了隧道二極管(Tunneling diode)的問世,他因此項(xiàng)貢獻(xiàn)而獲得1973年度的諾貝爾物理獎 。1958年至 1959

10、年, 德州儀器公司的 Kilby和仙童半導(dǎo)體公司的Noyce分別單獨(dú)發(fā)明了在鍺和硅襯底上集成數(shù)個(gè)晶體管和電阻、電容的集成電路(Integrated circuit)一塊集成電路中包含的晶體管數(shù)目越多,則可完成更復(fù)雜的電路功能。從此開創(chuàng)了稱為微電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)步和廣泛深入應(yīng)用的新紀(jì)元, 即微電子革命基爾比因此項(xiàng)貢獻(xiàn)獲得2000年度的諾貝爾物理獎,諾宜斯可惜已經(jīng)謝世而無法分享此項(xiàng)殊榮 。1960 年, 由于表面態(tài)問題得到了有限控制,貝爾實(shí)驗(yàn)室的Kahng和Atalla成功地研制出第一只實(shí)用型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 MOSFET。這種晶體管后來主導(dǎo)了集成電路和微芯片的命運(yùn)。自MO SFET研制成

11、功后,它得到了迅猛發(fā)展并且成為微處理器(Microp rocessor)與存儲器(Memory)等先進(jìn)集成電路中最重要的器件,與其相關(guān)的集成電路產(chǎn)品占有半導(dǎo)體市場 90% 的份額 。1962年,Hall等人研制成功第一個(gè)半導(dǎo)體激光二極管。1963年,Gu n n 提出轉(zhuǎn)移電子二極管, 被稱為耿氏隧道二極管 。1963年,貝爾實(shí)驗(yàn)室的Wanlass和薩支唐,發(fā)明互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(CMOS)器件。它是NMOS和PMOS的一種有機(jī)組合,構(gòu)成邏輯器件。其優(yōu)點(diǎn)是該器件只有在邏輯狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)(比如,從0到1)才會產(chǎn)生大電流,而在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)只有極小的電流通過。對先進(jìn)的集成電路而言,CMOS器

12、件是最佳的器件,它是當(dāng)今乃至今后相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)最主要的集成電路技術(shù) 。1965年,摩爾為紀(jì)念電子學(xué)雜志創(chuàng)刊35周年,發(fā)表了集成電路上晶體管數(shù)目每18個(gè)月至24個(gè)月翻一番的規(guī)律,人稱摩爾定律。 雖然它是根據(jù)19591965年的數(shù)據(jù)歸納的,但至今仍然有效。1966年,Mead發(fā)明金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MESFET,它是單片微波集成電路的關(guān)鍵器件。1966年,IBM公司的Robert H.Dennard發(fā)明動態(tài)隨機(jī)存儲器D RAM ,它是一種揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲器 (Volatil esemiconductorm emory,VSM),已廣泛應(yīng)用于當(dāng)今計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。1967年,貝爾實(shí)驗(yàn)室的Kahng和施

13、敏(S.M.Sze )發(fā)明非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲器(Nonvolatile semiconductormemory,NVSM)。這是一種非常重要的半導(dǎo)體存儲器,它與通常的MOSFET不同之處在于它的控制柵極下面加了一個(gè)浮動?xùn)艠O,如圖2所示,它可以在電源關(guān)掉以后,仍然保持其儲存的電荷。 由于非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲器具有非揮發(fā)性、高器件密度 、底功率損耗及可電重寫性等特點(diǎn),它已經(jīng)成為應(yīng)用于便攜式電子系統(tǒng)如手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)和智能卡方面最主要的存儲器。 圖3 第一個(gè)非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲器(NVSM)示意圖1970年,Boyle和Smith發(fā)明電荷耦合器(CCD)。1970年,英特爾的Fede rico

14、 Faggin ,Ted Hoff和Stan Mazor發(fā)明第一個(gè)微處理器4004,它是由2300個(gè)晶體管組成的一個(gè)四位芯片,每秒能處理6萬次運(yùn)算。此芯片為具備數(shù)據(jù)處理,存儲及輸入輸出, 還可以寫入程序的多功能系統(tǒng),其衍生的后代包括現(xiàn)今最流行的Pentium處理器。1974年,張立綱等人發(fā)明共振隧道二極管,它是大部分量子電子器件的基礎(chǔ)。 1980年, M i n u ra 等人發(fā)明調(diào)制摻雜場效應(yīng)晶體管MODFET ,這種器件將成為速度更快的場效應(yīng)晶體管。 1980年,K.V.Klitzing從MOSFET結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)量子霍爾效應(yīng)并開發(fā)出測定物理常數(shù)的新技術(shù),獲得了 1985年的諾貝爾物理學(xué)獎。1

15、998年諾貝爾物理獎授予Horst Stomer 、崔琦和Robert Laughlin ,以表彰他們發(fā)現(xiàn)分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)及對這一新的量子液體的深刻理解。 1994年,Yano等人發(fā)明室溫下工作的單電子存儲器(Single 2 electronmemory cell,SEMC)。它其實(shí)就是將浮動?xùn)艠O的長度縮小到極小的尺寸(如10 nm)所產(chǎn)生的極端非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲器。在這種尺寸下, 只要一個(gè)電子進(jìn)入浮動?xùn)艠O,浮動?xùn)艠O的電壓就會改變,并且排斥另一個(gè)電子的進(jìn)入。它可以說成是浮動?xùn)艠O存儲器的極限,因?yàn)橹恍枰粋€(gè)電子就可以儲存信息。相信單電子存儲器將來可以成為儲存1TB最先進(jìn)的半導(dǎo)體存儲器的基礎(chǔ)。 1

16、998年,IBM公司與日本NEC公司合作,采用原子力顯微鏡(AFM)技術(shù)研制成功碳納米管晶體管(Ca rbon nanotubet ransistor,CNT)。該晶體管的襯底為硅,并作為柵極,源極和漏極是用金做的,研究人員 用原子力顯微鏡(Atomic force microscope,AFM)在三個(gè)電極間放置了一根半導(dǎo)體性的碳納米管,如圖3 所示。這只場效應(yīng)晶體管的性能良好,當(dāng)柵電壓變動時(shí),源極與漏極之間的電導(dǎo)變化10萬倍,是一個(gè)具有應(yīng)用價(jià)值的電子開關(guān)。利用這一突破性的晶體管技術(shù)制造的芯片將比現(xiàn)在的硅芯片更小、更快。其技術(shù)難點(diǎn)在于納米碳管定位、選擇性成長與連結(jié)技術(shù)等。 1998年,普林斯頓

17、大學(xué)研制成功室溫下工作的硅基單電子量子點(diǎn)晶體管(Sing lelectront ransis t or,SET)器件工作原理是基于庫侖阻塞效應(yīng)。器件的電流電壓特性分析顯示,能級分離約110 meV ,硅孤島(點(diǎn))的直徑約12 nm 。2004年,楊福良(Fu Liang Yang)等人研制成功柵長僅 5 nm的納米線Fin FET器件。今天，集成電路已覆蓋信息、通訊、運(yùn)輸、軍事、太空以及消費(fèi)性電子等人類生活的全領(lǐng)域。半導(dǎo)體產(chǎn)品充斥于人們周圍，成為生活中不可或缺的一部分。三、半導(dǎo)體及微電子技術(shù)展望上世紀(jì)初, 物理學(xué)的中心在歐洲, 物理學(xué)家偏重于理論及物質(zhì)本性的探索研究。物理學(xué)上的許多微觀量, 如

18、晶格常數(shù)、電子電荷、普朗克常數(shù), 能帶結(jié)構(gòu)中的禁帶寬度、費(fèi)米能級等通常都是物理學(xué)家們進(jìn)行學(xué)術(shù)探討時(shí)對物質(zhì)的微觀世界進(jìn)行描述而用到的高深詞匯,不為常人所理解。隨著物理中心的西移,美國的實(shí)用主義哲學(xué)成就了晶體管的發(fā)明, 使這些神秘莫測的微觀物理量走出科學(xué)的神圣殿堂, 成為集成電路制造晶體管設(shè)計(jì)用到的參量。今天, 集成電路已覆蓋信息、通訊、運(yùn)輸、軍事、太空以及消費(fèi)性電子等人類生活的全領(lǐng)域。半導(dǎo)體產(chǎn)品充斥于人們周圍, 成為生活當(dāng)中不可或缺的一部分。圖 4 為美國半導(dǎo)體協(xié)會(SIA ) 繪制的半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖,2004年90nm半導(dǎo)體產(chǎn)品的量產(chǎn)標(biāo)志著人類真正開始進(jìn)入納米制造時(shí)代。圖5 顯示出集成電路集成度

19、的驚人進(jìn)步。 圖 4 半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖 圖 5集成電路集成度發(fā)展歷程與藍(lán)圖 器件特征尺寸的不斷微型化是微電子技術(shù)的關(guān)鍵,隨著半導(dǎo)體器件的進(jìn)一步發(fā)展,它越來越受到來自器件工藝與器件物理本身兩方面的限制。器件特征尺寸的進(jìn)一步縮小,關(guān)鍵在于光刻技術(shù)的進(jìn)步。90 nm 產(chǎn)品采用193 nm 深紫外(DUV ) 光源, 目前的主要方向。一方面是將現(xiàn)有的紫外光光刻技術(shù)(即193 nm 157 nm DUV 光源技術(shù))進(jìn)一步拓展, 以期實(shí)現(xiàn)最小線寬為65 nm 的硅集成電路。據(jù)總部位于荷蘭專門生產(chǎn)光刻機(jī)的A SM L 公司預(yù)測,采用沉浸透鏡技術(shù)(Imm ersion lens lithography) ,19

20、3 nm DUV 光源技術(shù)的應(yīng)用極限可以達(dá)到32 nm。另一方面是發(fā)展極限紫外(EUV ) 光刻技術(shù)(13 nm EUV 光源技術(shù)) 研究, 期待能使線寬小于20nm ,由此可將現(xiàn)有的CMOS工藝推至加工極限。 極限紫外光刻技術(shù)的研究從概念的提出至今,已經(jīng)發(fā)展了近15 年, 它或許是最后一代用光實(shí)現(xiàn)納米制造的光刻技術(shù)。除了極限紫外光刻技術(shù)以外, 還有其它新一代納米級的光刻技術(shù), 如: X 光光刻、電子束投影、離子束投影、微型電子束陣列等等。四、世界半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展歷程 半導(dǎo)體工業(yè)的產(chǎn)生從根本上改變了世界的經(jīng)濟(jì)和商業(yè)運(yùn)行的模式。首先，半導(dǎo)體工業(yè)已被擴(kuò)展至全球，在全球市場中產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。其次，商業(yè)

21、機(jī)構(gòu)采用流水作業(yè)，我們原本認(rèn)為統(tǒng)一的生產(chǎn)模式已經(jīng)變得多樣性。同時(shí)，隨著技術(shù)的快速發(fā)展，半導(dǎo)體生產(chǎn)對于工人的技能要求也在快速更新，這使得工人需要被重新訓(xùn)練。最后，生產(chǎn)往往是即時(shí)生產(chǎn)而非大規(guī)模生產(chǎn)，以確保其經(jīng)濟(jì)受益。1、早期半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展在日本，有人把半導(dǎo)體比喻為工業(yè)社會的稻米，是近代社會一日不可或缺的。在國防上，惟有扎實(shí)的電子工業(yè)基礎(chǔ)，才有強(qiáng)大的國防能力，1991年的波斯灣戰(zhàn)爭中，美國已經(jīng)把新一代電子武器發(fā)揮得淋漓盡致。從1970年代以來，美國與日本間發(fā)生多次貿(mào)易摩擦，但最后在許多項(xiàng)目美國都妥協(xié)了，但是為了半導(dǎo)體，雙方均不肯輕易讓步，最后兩國政府慎重其事地簽訂了協(xié)議，足證對此事的重視程度，這是

22、因?yàn)榘雽?dǎo)體工業(yè)發(fā)展的成敗，關(guān)系著國家的命脈，不可不慎。在臺灣，半導(dǎo)體工業(yè)是新竹科學(xué)園區(qū)的主要支柱，半導(dǎo)體公司也是最賺錢的企業(yè)，臺灣如果要成為明日的科技硅島，半導(dǎo)體工業(yè)是我們必經(jīng)的途徑。電晶體的確是由于科學(xué)發(fā)明而創(chuàng)造出來的一個(gè)新元件，但是工業(yè)界在1950年代為了生產(chǎn)電晶體，卻碰到許多困難。1951年，西方電器公司（Western ElectrIC）開始生產(chǎn)商用的鍺接點(diǎn)電晶體，1952年4月，西方電器、雷神(Raytheon)、美國無線電(RCA與奇異(GE)等公司，則生產(chǎn)出商用的雙極型電晶體。但直到1954年5月，第一顆以硅做成的電晶體才由美國德州儀器公司(TexasInstruments)開發(fā)

23、成功。早期制造出來的電晶體均屬于高臺式的結(jié)構(gòu)。1958年，快捷半導(dǎo)體公司(FairchildSemIConductor)發(fā)展出平面工藝技術(shù)(planartechnology)，藉著氧化、黃光微影、蝕刻、金屬蒸鍍等技巧，可以很容易地在硅晶片的同一面制作半導(dǎo)體元件。1960年，磊晶(epitaxy)技術(shù)也由貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)展出來了。至此，半導(dǎo)體工業(yè)獲得了可以批次(batch)生產(chǎn)的能力，終于站穩(wěn)腳步，開始快速成長?，F(xiàn)代半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展 2.1積體電路 積體電路就是把許多分立元件制作在同一個(gè)半導(dǎo)體晶片上所形成的電路，早在1952年，英國的杜默(Geoffrey W.A.Dummer)就提出積體電路的構(gòu)想

24、。1958年9月12日，德州儀器公司(TexasInstruments)的基爾比(Jack Kilby，1923)，細(xì)心地切了一塊鍺作為電阻，再用一塊pn接面做為電容，制造出一個(gè)震蕩器的電路，并在1964年獲得專利，首度證明了可以在同一塊半導(dǎo)體晶片上能包含不同的元件。1964年，快捷半導(dǎo)體(FairchildSemIConductor)的諾宜斯(Robert Noyce，19271990)，則使用平面工藝方法，即藉著蒸鍍金屬、微影、蝕刻等方式，解決了積體電路中，不同元件間導(dǎo)線連結(jié)的問題。積體電路的第一個(gè)商品是助聽器，發(fā)表于1963年12月，當(dāng)時(shí)用的仍是雙極型電晶體；1970年，通用微電子(Ge

25、neralMICroelectronics)與通用儀器公司(GeneralInstruments)，解決了硅與二氧化硅界面間大量表面態(tài)的問題，開發(fā)出金氧半電晶體(metal-oxide-semiconductor，MOS)；因?yàn)榻鹧醢腚娋w比起雙極型電晶體，功率較低、集積度高，制程也比較簡單，因而成為后來大型積體電路的基本元件。60年代發(fā)展出來的平面工藝，可以把越來越多的金氧半元件放在一塊硅晶片上，從1960年的不到十個(gè)元件，倍數(shù)成長到1980年的十萬個(gè)，以及1990年約一千萬個(gè)，這個(gè)每年加倍的現(xiàn)象稱為莫爾定律(Moores law)，是莫爾(Gordon Moore)在1964年的一次演講中

26、提出的，后來竟成了事實(shí)。圖6 世界半導(dǎo)體設(shè)備的投資2.2超大型積體電路在1970年代，決定半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)展方向的，有兩個(gè)最重要的因素，那就是半導(dǎo)體記憶體(semIConductormemory)與微處理機(jī)(microprocessor)。在微處理機(jī)方面，1969年，一個(gè)日本計(jì)算機(jī)公司比吉康(Busicom)和英代爾接觸，希望英代爾生產(chǎn)一系列計(jì)算機(jī)晶片，但當(dāng)時(shí)任職于英代爾的霍夫(MacianE.Hoff)卻設(shè)計(jì)出一個(gè)單一可程式化晶片，1971年11月15日，世界上第一個(gè)微處理器4004誕生了，它包括一個(gè)四位元的平行加法器、十六個(gè)四位元的暫存器、一個(gè)儲存器(aCCumulator)與一個(gè)下推堆疊(p

27、ush-downstack)，共計(jì)約二千三百個(gè)電晶體。 毫無疑問的，記憶體晶片與微處理器同等的重要，1965年，快捷公司的施密特(J.D.Schmidt)使用金氧半技術(shù)做成實(shí)驗(yàn)性的隨機(jī)存取記憶體。1969年，英代爾公司推出第一個(gè)商業(yè)性產(chǎn)品，這是一個(gè)使用硅閘極、p型通道的256位元隨機(jī)存取記憶體。記憶體發(fā)展過程中最重要的一步，就是1969年，IBM的迪納(R.H.Dennard)發(fā)明了只需一個(gè)電晶體和一個(gè)電容器，就可以儲存一個(gè)位元的記憶單元；由于結(jié)構(gòu)簡單，密度又高，現(xiàn)今半導(dǎo)體制程的發(fā)展常以動態(tài)隨機(jī)存取記憶體的容量為指標(biāo)。大致而言，1970年就有1K的產(chǎn)品；1974年進(jìn)步到4K(閘極線寬十微米)；

28、1976年16K（五微米）；1979年64K(三微米)；1983年256K（一點(diǎn)五微米）；1986年1M（一點(diǎn)二微米）；1989年4M(零點(diǎn)八微米)；1992年16M(零點(diǎn)五微米)；1995年64M(零點(diǎn)三五微米)；1998年到256M(零點(diǎn)二五微米)，大約每三年進(jìn)步一個(gè)世代，2001年就邁入十億位元大關(guān)。根據(jù)國際半導(dǎo)體科技進(jìn)程(InternationalTechnologyRoaDMApforSemIConductor)的推估，西元2014年，最小線寬可達(dá)0.035微米，記憶體容量更高達(dá)兩億五千六百萬位元，盡管新制程、新技術(shù)的開發(fā)越形困難，但半導(dǎo)體業(yè)在未來十五年內(nèi)，相信仍會迅速的發(fā)展下去。五

29、、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心的轉(zhuǎn)移及中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)20 世紀(jì)70 年代末, 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心從美國轉(zhuǎn)移到了日本, 而20 世紀(jì)80 年代末, 韓國與中國臺灣成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的主力。每一次產(chǎn)業(yè)重心轉(zhuǎn)移, 都引發(fā)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的劇烈震蕩, 這種力量也給那些新興國家和地區(qū)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)動力。這種轉(zhuǎn)移在日本造就了日立、東芝、三菱電氣、富士通和N EC 等世界頂級的半導(dǎo)體制造商。而僅僅通過十余年的不懈努力, 韓國成為繼美國、日本之后的世界第三個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中心, 自上個(gè)世紀(jì)90 年代中期以來, 半導(dǎo)體產(chǎn)值一度占據(jù)韓國出口產(chǎn)品的第一位。韓國三星公司更成為世界第一大存儲器生產(chǎn)大廠。隨著中國作為新的世界制造戰(zhàn)略基地的

30、崛起, 中國半導(dǎo)體廠的興建經(jīng)歷了一股熱潮。僅僅幾年前, 中國的半導(dǎo)體廠還距世界先進(jìn)水平有著四、五代的巨大差距, 而今, 這差距已被迅速縮小至僅僅一、兩代。2004年9月25日,中芯國際集成電路制造有限公司(SMIC)在北京舉行隆重慶典,慶祝其第一座12英寸芯片廠成功投產(chǎn)進(jìn)入正式營運(yùn)階段。中國第一條12 英寸芯片生產(chǎn)線的建成, 標(biāo)志著中國集成電路制造技術(shù)已經(jīng)跨入300 mm 時(shí)代,中國業(yè)已進(jìn)入全球半導(dǎo)體制造強(qiáng)國的行列。僅中芯國際三地的總產(chǎn)能在2004 年底達(dá)到預(yù)定的月產(chǎn)12萬5 千片八等值晶圓。自2004 年的第三季開始,中芯國際已超過新加坡特許半導(dǎo)體成為全球第三大晶圓代工廠商,在行業(yè)內(nèi)的排名僅

31、次于臺積電和聯(lián)電。自2005年起,開始導(dǎo)入90 nm 制程, 進(jìn)入投產(chǎn)階段。這意味著中芯國際在90 nm 技術(shù)上只落后臺積電等領(lǐng)先代工企業(yè)9到12個(gè)月, 表明中芯國際正在縮小與先進(jìn)技術(shù)的差距。在此之前, 中芯國際在130 nm 技術(shù)上落后臺積電18個(gè)月。意法半導(dǎo)體(ST M icroelectronics) 企業(yè)副總裁Otto Kosgalwies在德國慕尼黑舉行的2004Electronica 會議上表示,中國將在2008 年成為全球最大的半導(dǎo)體制造國,其出貨比重占全球23% ,金額為500億美元。六、結(jié)束語 半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)歷了巨大的發(fā)展, 成為發(fā)展最快的技術(shù)。它對人類社會的發(fā)展產(chǎn)生了深刻影

32、響。新世紀(jì)初的中國, 面臨著發(fā)展民族半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)大機(jī)遇與挑戰(zhàn)。國家在加強(qiáng)對半導(dǎo)體企業(yè)實(shí)行優(yōu)惠政策的同時(shí), 還將完善我國現(xiàn)行科技法律、法規(guī)與獎勵辦法, 努力提高我國高新技術(shù)專家、發(fā)明家和實(shí)踐革新家的地位和聲望。通過國家政策和投入, 體現(xiàn)國家意志, 在總體上實(shí)現(xiàn)市場和計(jì)劃對中國一流半導(dǎo)體企業(yè)技術(shù)中心的全力支持, 使其盡快成長為世界一流的實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)中心。在此, 筆者預(yù)言: 在不遠(yuǎn)的將來, 中國一定會擁有世界一流的企業(yè)、世界一流的大學(xué)與世界一流的實(shí)驗(yàn)室、世界一流的科研人才! 我們一定會不斷創(chuàng)新, 不會錯過這一難得也可能是唯一的機(jī)遇。參考文獻(xiàn)1張波.半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展浪起潮涌.世界產(chǎn)品技術(shù),2002.

33、22華偉.新型功率MOS器件結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn).半導(dǎo)體技術(shù),2001.7.27303馮亞林,張蜀平.集成電路的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢.微電子學(xué),2006.44劉明,謝常青,王叢舜,龍世兵,李志鋼，易里成榮,涂德鈺.納米加工和納米電子器件J. 微納電子技 術(shù)，2005.9附錄資料：不需要的可以自行刪除 busybox詳解制作根文件系統(tǒng)詳解制作根文件系統(tǒng) 一、FHS（Filesystem Hierarchy Standard）標(biāo)準(zhǔn)介紹當(dāng)我們在linux下輸入ls / 的時(shí)候，見到的目錄結(jié)構(gòu)以及這些目錄下的內(nèi)容都大同小異，這是因?yàn)樗械膌inux發(fā)行版在對根文件系統(tǒng)布局上都遵循FHS標(biāo)準(zhǔn)的建議規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

34、了根目錄下各個(gè)子目錄的名稱及其存放的內(nèi)容：目錄名存放的內(nèi)容/bin必備的用戶命令，例如ls、cp等/sbin必備的系統(tǒng)管理員命令，例如ifconfig、reboot等/dev設(shè)備文件，例如mtdblock0、tty1等/etc系統(tǒng)配置文件，包括啟動文件，例如inittab等/lib必要的鏈接庫，例如C鏈接庫、內(nèi)核模塊/home普通用戶主目錄/rootroot用戶主目錄/usr/bin非必備的用戶程序，例如find、du等/usr/sbin非必備的管理員程序，例如chroot、inetd等/usr/lib庫文件/var守護(hù)程序和工具程序所存放的可變，例如日志文件/proc用來提供內(nèi)核與進(jìn)程信息的

35、虛擬文件系統(tǒng)，由內(nèi)核自動生成目錄下的內(nèi)容/sys用來提供內(nèi)核與設(shè)備信息的虛擬文件系統(tǒng)，由內(nèi)核自動生成目錄下的內(nèi)容/mnt文件系統(tǒng)掛接點(diǎn)，用于臨時(shí)安裝文件系統(tǒng)/tmp臨時(shí)性的文件，重啟后將自動清除制作根文件系統(tǒng)就是要建立以上的目錄，并在其中建立完整目錄內(nèi)容。其過程大體包括：編譯安裝busybox，生成/bin、/sbin、/usr/bin、/usr/sbin目錄 利用交叉編譯工具鏈，構(gòu)建/lib目錄 手工構(gòu)建/etc目錄 手工構(gòu)建最簡化的/dev目錄 創(chuàng)建其它空目錄 配置系統(tǒng)自動生成/proc目錄 利用udev構(gòu)建完整的/dev目錄 制作根文件系統(tǒng)的jffs2映像文件 下面就來詳細(xì)介紹這個(gè)過程。

36、二、編譯安裝busybox，生成/bin、/sbin、/usr/bin、/usr/sbin目錄這些目錄下存儲的主要是常用命令的二進(jìn)制文件。如果要自己編寫這幾百個(gè)常用命令的源程序，my god， 這簡直是一個(gè)噩夢！好在我們有嵌入式Linux系統(tǒng)的瑞士軍刀busybox，事情就簡單很多。1、從 HYPERLINK / / 下載busybox-1.7.0.tar.bz22、tar xjvf busybox-1.7.0.tar.bz2解包3、修改Makefile文件175 ARCH ?= arm176 CROSS_COMPILE ?= arm-linux- 4、make menuconfig配置bus

37、yboxbusybox配置主要分兩部分。第一部分是Busybox Settings，主要編譯和安裝busybox的一些選項(xiàng)。這里主要需要配置：1）、Build Options - Build BusyBox as a static binary (no shared libs)，表示編譯busybox時(shí)，是否靜態(tài)鏈接C庫。我們選擇動態(tài)鏈接C庫。2）、Installation Options - Applets links (as soft-links) - (X) as soft-links，表示安裝busybox時(shí)，將各個(gè)命令安裝為指向busybox的軟鏈接還是硬鏈接。我們選擇軟鏈接。3）、

38、Installation Options - (/work/nfs_root/fs_mini3) BusyBox installation prefix，表示busybox的安裝位置。我們選擇/work/nfs_root/fs_mini34）Busybox Library Tuning。保留Command line editing以支持命令行編輯；保留History size以支持記憶歷史命令；選中Tab completion和Username completion以支持命令自動補(bǔ)全 第二部分是Applets，他將busybox的支持的幾百個(gè)命令分門別類。我們只要在各個(gè)門類下選擇想要的命令即可

39、。這里我們基本保持默認(rèn)設(shè)置。1）選中Networking Utilities - httpd下的Enable -u option，以啟用http服務(wù)器的功能allows the server to run as a specific user5、編譯busyboxmake6、安裝busyboxmake install安裝完成后，可以看到在/work/nfs_root/fs_mini3目錄下生成了binsbinusr/binusr/sbin目錄，其下包含了我們常用的命令，這些命令都是指向bin/busybox的軟鏈接，而busybox本身的大小不到800K：dennisdennis-deskto

40、p:/work/nfs_root/fs_mini3$ lsbin linuxrc sbin usrdennisdennis-desktop:/work/nfs_root/fs_mini3$ ls -l bintotal 740lrwxrwxrwx 1 dennis dennis 7 2010-04-03 23:57 addgroup - busyboxlrwxrwxrwx 1 dennis dennis 7 2010-04-03 23:57 adduser - busyboxlrwxrwxrwx 1 dennis dennis 7 2010-04-03 23:57 ash - busybox-

41、rwxr-xr-x 1 dennis dennis 749632 2010-04-03 23:57 busyboxlrwxrwxrwx 1 dennis dennis 7 2010-04-03 23:57 cat busybox 而普通PC機(jī)上的ls命令就有差不多80K的大?。?dennisdennis-desktop:/work/nfs_root/fs_mini3$ ls -l /bin/ls-rwxr-xr-x 1 root root 78004 2007-09-29 20:51 /bin/ls busybox以它嬌小的身軀容納了數(shù)以百計(jì)的命令代碼，實(shí)在是讓人佩服不已，其不愧嵌入式系統(tǒng)瑞士

42、軍刀之美譽(yù)。據(jù)說，busybox的作者身患絕癥，這更讓人欽佩GNU開源軟件的作者們。 三、利用交叉編譯工具鏈，構(gòu)建/lib目錄 光有應(yīng)用程序（命令）是不夠的，因?yàn)閼?yīng)用程序本身需要使用C庫的庫函數(shù)，因此還必需制作for ARM的C庫，并將其放置于/lib目錄。my god，要自己寫C庫的源代碼嗎？不用！還記得交叉編譯工具鏈的3個(gè)組成部分嗎？交叉編譯器、for ARM的C庫和二進(jìn)制工具。哈哈，for ARM的C庫是現(xiàn)成的，我們只需要拷貝過來就可以了。遺憾的是：整個(gè)C庫目錄下的文件總大小有26M。而我們根文件系統(tǒng)所在分區(qū)不過區(qū)區(qū)16M而已，根本放不下。怎么辦呢？ dennisdennis-deskt

43、op:/work/nfs_root/fs_mini3$ du -s -si /work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib26M /work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib 需要C庫目錄下所有的文件嗎？no，absolutely no! 讓我們來分析一下glibc庫目錄下內(nèi)容的組成。該目錄下的子目錄和文件共分8類： 目標(biāo)文件，如crtn.o，用于gcc鏈接可執(zhí)行文件 libtool庫文件（.la），在鏈接庫文件時(shí)這些文件會被用到，比如他們列出了當(dāng)前庫文件所依賴的其它庫文件，程序運(yùn)行時(shí)無需這些文件

44、 gconv目錄，里面是各種鏈接腳本，在編譯應(yīng)用程序時(shí)，他們用于指定程序的運(yùn)行地址，各段的位置等 靜態(tài)庫文件（.a），例如libm.a，libc.a 動態(tài)庫文件 （.so、.so.0-9*） 動態(tài)鏈接庫加載器ld-2.3.6.so、ld-linux.so.2 其它目錄及文件很顯然，第1、2、3、4、7類文件和目錄是不需要拷貝的。由于動態(tài)鏈接的應(yīng)用程序本身并不含有它所調(diào)用的C庫函數(shù)的代碼，因此執(zhí)行時(shí)需要動態(tài)鏈接庫加載器來為它加載相應(yīng)的C庫文件，所以第6類文件是需要拷貝的。除此之外，第5類文件當(dāng)然要拷貝。但第5類文件的大小也相當(dāng)大。dennisdennis-desktop:/work/tools/

45、gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ du -c -si *.so* 7.2M total 需要全部拷貝嗎？非也，非也！其實(shí)，需要哪些庫完全取決于要運(yùn)行的應(yīng)用程序使用了哪些庫函數(shù)。如果我們只制作最簡單的系統(tǒng)，那么我們只需要運(yùn)行busybox這一個(gè)應(yīng)用程序即可。通過執(zhí)行 dennisdennis-desktop:/work/nfs_root/fs_mini3$ arm-linux-readelf -a bin/busybox | grep Shared0 x00000001 (NEEDED) Shared library: libcrypt.so.10 x00

46、000001 (NEEDED) Shared library: libm.so.60 x00000001 (NEEDED) Shared library: libc.so.6 可知：busybox只用到了3個(gè)庫：通用C庫（libc）、數(shù)學(xué)庫（libm）、加密庫（libcrypt），因此我們只需要拷貝這3個(gè)庫的庫文件即可。但是每個(gè)庫都有4個(gè)文件，4個(gè)文件都要拷貝嗎？當(dāng)然不是。 dennisdennis-desktop:/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ ls -l libcrypt.-*-rwxr-xr-x 1 dennis denn

47、is 30700 2008-01-22 05:32 libcrypt-2.3.6.so-rw-r-r- 1 dennis dennis 23118 2008-01-22 05:32 libcrypt.alrwxrwxrwx 1 dennis dennis 13 2008-12-22 15:38 libcrypt.so - libcrypt.so.1lrwxrwxrwx 1 dennis dennis 17 2008-12-22 15:38 libcrypt.so.1 - libcrypt-2.3.6.sodennisdennis-desktop:/work/tools/gcc-3.4.5-gl

48、ibc-2.3.6/arm-linux/lib$ ls -l libm.-*-rwxr-xr-x 1 dennis dennis 779096 2008-01-22 05:31 libm-2.3.6.so-rw-r-r- 1 dennis dennis 1134282 2008-01-22 05:32 libm.alrwxrwxrwx 1 dennis dennis 9 2008-12-22 15:38 libm.so - libm.so.6lrwxrwxrwx 1 dennis dennis 13 2008-12-22 15:38 libm.so.6 - libm-2.3.6.sodenni

49、sdennis-desktop:/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ ls -l libc.-*-rwxr-xr-x 1 dennis dennis 1435660 2008-01-22 05:48 libc-2.3.6.so-rw-r-r- 1 dennis dennis 2768280 2008-01-22 05:31 libc.a-rw-r-r- 1 dennis dennis 195 2008-01-22 05:34 libc.solrwxrwxrwx 1 dennis dennis 13 2008-12-22 15:38 l

50、ibc.so.6 - libc-2.3.6.so 4個(gè)文件中的.a文件是靜態(tài)庫文件，是不需要拷貝的。另外3個(gè)文件是： 實(shí)際的共享鏈接庫：libLIBRARY_NAME-GLIBC_VERSION.so。當(dāng)然需要拷貝。 主修訂版本的符號鏈接，指向?qū)嶋H的共享鏈接庫：libLIBRARY_NAME.so.MAJOR_REVISION_VERSION，程序一旦鏈接了特定的鏈接庫，將會參用該符號鏈接。程序啟動時(shí)，加載器在加載程序前，會檢索該文件。所以需要拷貝。 與版本無關(guān)的符號鏈接，指向主修訂版本的符號連接（libc.so是唯一的例外，他是一個(gè)鏈接命令行：libLIBRARY_NAME.so，是為編譯程

51、序時(shí)提供一個(gè)通用條目）。這些文件在程序被編譯時(shí)會被用到，但在程序運(yùn)行時(shí)不會被用到，所以不必拷貝它。關(guān)于共享庫的2個(gè)符號鏈接的作用的特別說明：當(dāng)我們使用gcc hello.c -o hello -lm編譯程序時(shí)，gcc會根據(jù)-lm的指示，加頭（lib）添尾（.so）得到libm.so，從而沿著與版本無關(guān)的符號鏈接（libm.so - libm.so.6）找到libm.so.6并記錄在案（hello的ELF頭中），表示hello需要使用libm.so.6這個(gè)庫文件所代表的數(shù)學(xué)庫中的庫函數(shù)。而當(dāng)hello被執(zhí)行的時(shí)候，動態(tài)鏈接庫加載器會從hello的ELF頭中找到libm.so.6這個(gè)記錄，然后沿著

52、主修訂版本的符號鏈接（libm.so.6 - libm-2.3.6.so）找到實(shí)際的共享鏈接庫libm-2.3.6.so，從而將其與hello作動態(tài)鏈接?？梢姡c版本無關(guān)的符號鏈接是供編譯器使用的，主修訂版本的符號鏈接是供動態(tài)鏈接庫加載器使用的，而實(shí)際的共享鏈接庫則是供應(yīng)用程序使用的。通過以上分析，我們只需要拷貝3個(gè)庫（每個(gè)庫各1個(gè)主修訂版本的符號鏈接和1個(gè)實(shí)際的共享鏈接庫）以及動態(tài)鏈接庫加載器（1個(gè)符號鏈接和1個(gè)實(shí)體文件）。步驟如下：dennisdennis-desktop:/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ mkdir /wor

53、k/nfs_root/fs_mini3/lib dennisdennis-desktop:/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ cp libcrypt-* /work/nfs_root/fs_mini3/libdennisdennis-desktop:/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ cp -l libcrypt.so.* /work/nfs_root/fs_mini3/libdennisdennis-desktop:/work/tools/gcc-3.4.5-glibc

54、-2.3.6/arm-linux/lib$ cp libm-* /work/nfs_root/fs_mini3/libdennisdennis-desktop:/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ cp -l libm.so.* /work/nfs_root/fs_mini3/libdennisdennis-desktop:/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ cp libc-* /work/nfs_root/fs_mini3/libdennisdennis-desktop:

55、/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ cp -l libc.so.* /work/nfs_root/fs_mini3/lib dennisdennis-desktop:/work/tools/gcc-3.4.5-glibc-2.3.6/arm-linux/lib$ cp -l ld-* /work/nfs_root/fs_mini3/lib 四、手工構(gòu)建/etc目錄 /etc目錄存放的是系統(tǒng)程序的主配置文件，因此需要哪些配置文件取決于要運(yùn)行哪些系統(tǒng)程序。即使最小的系統(tǒng)也一定會運(yùn)行1號用戶進(jìn)程init，所以我們至少要手工編寫init的主

56、配置文件inittab。busybox的inittab文件的語法、語義與傳統(tǒng)的SYSV的inittab有所不同。 inittab文件中每個(gè)條目用來定義一個(gè)需要init啟動的子進(jìn)程，并確定它的啟動方式，格式為:。例如：ttySAC0:askfirst:-/bin/sh 表示子進(jìn)程要使用的控制臺，若省略則使用與init進(jìn)程一樣的控制臺 表示運(yùn)行級別，busybox init程序這個(gè)字段沒有意義 表示init進(jìn)程如何控制這個(gè)子進(jìn)程 sysinit：系統(tǒng)啟動后最先執(zhí)行，只執(zhí)行一次，init進(jìn)程等待它結(jié)束后才繼續(xù)執(zhí)行其它動作 wait：系統(tǒng)執(zhí)行完sysinit條目后執(zhí)行，只執(zhí)行一次，init進(jìn)程等待它結(jié)

57、束后才繼續(xù)執(zhí)行其它動作 once：系統(tǒng)執(zhí)行完wait條目后執(zhí)行，只執(zhí)行一次，init進(jìn)程不等待它結(jié)束 respawn：啟動完once進(jìn)程后，init進(jìn)程監(jiān)測發(fā)現(xiàn)子進(jìn)程退出時(shí)，重新啟動它 askfirst：啟動完respawn進(jìn)程后，與respawn類似，不過init進(jìn)程先輸出” Please press Enter to activate this console“，等用戶輸入回車后才啟動子進(jìn)程 shutdown：當(dāng)系統(tǒng)關(guān)機(jī)時(shí) restart：Busybox中配置了CONFIG_FEATURE_USE_INITAB，并且init進(jìn)程接收到SIGUP信號時(shí)執(zhí)行，先重新讀取、解析/etc/init

58、tab文件，再執(zhí)行restart程序 ctrlaltdel：按下ctrl+alt+del鍵時(shí)執(zhí)行，不過在串口控制臺中無法輸入它 表示進(jìn)程對應(yīng)的二進(jìn)制文件。如果前面有-號，表示該程序是“可以與用戶進(jìn)行交互的”我們制作最簡單的/etc/inittab文件，其內(nèi)容如下：:sysinit:/etc/init.d/rcS:askfirst:-/bin/sh:ctrlaltdel:/sbin/reboot:shutdown:/bin/umount -a r 制作最簡單的腳本程序文件/etc/init.d/rcS，其內(nèi)容如下： #!/bin/shifconfig eth0 7修改shell腳本文件/etc/

59、init.d/rcS的權(quán)限，以使其可被執(zhí)行：# chmod a+x /etc/init.d/rcS五、手工構(gòu)建最簡化的/dev目錄 在linux機(jī)器上，執(zhí)行l(wèi)s /dev可看到幾百個(gè)設(shè)備文件，我需要手工創(chuàng)建它們嗎？maybe，我只需要手工創(chuàng)建幾個(gè)設(shè)備文件！我怎么知道我應(yīng)該創(chuàng)建哪幾個(gè)設(shè)備文件呢？管它呢，先看看開發(fā)板上可愛的linux的反應(yīng)再說。 啟動Linux操作系統(tǒng)，顯示： VFS: Mounted root (nfs filesystem).Freeing init memory: 112KWarning: unable to open an initial console. 這說明，內(nèi)核已

60、經(jīng)成功掛載根文件系統(tǒng)，但卻未能成功啟動第1個(gè)用戶進(jìn)程init。通過錯誤消息“unable to open an initial console”搜索內(nèi)核源代碼，找到init/main.c文件。748 static int noinline init_post(void)749 750 free_initmem();751 unlock_kernel();752 mark_rodata_ro();753 system_state = SYSTEM_RUNNING;754 numa_default_policy();755 756 if (sys_open(const char _user *)