【正文】 曝光的硅將被原子轟擊，使得暴露的硅基片局部摻雜，從而改變這些區(qū)域的導(dǎo)電狀態(tài)，以制造出N井或P井，結(jié)合上面制造的基片，CPU的門電路就完成了。短波長的光將透過這些石英遮罩的孔照在光敏抗蝕膜上，使之曝光。蝕刻技術(shù)把對(duì)光的應(yīng)用推向了極限。這是個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程，每一個(gè)遮罩的復(fù)雜程度得用10GB數(shù)據(jù)來描述。（1）影印（Photolithography）在經(jīng)過熱處理得到的硅氧化物層上面涂敷一種光阻(Photoresist)物質(zhì)，紫外線通過印制著CPU復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)圖樣的模板（）照射硅基片，被紫外線照射的地方光阻物質(zhì)溶解。所謂的“切割晶圓”也就是用機(jī)器從單晶硅棒上切割下一片事先確定規(guī)格的硅晶片，并將其劃分成多個(gè)細(xì)小的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都將成為一個(gè)CPU的內(nèi)核(Die)。圖2. 2單晶棒和晶圓片硅錠造出來了，并被整型成一個(gè)完美的圓柱體，接下來將被切割成片狀，稱為晶圓（）。這時(shí)向熔爐里放入一顆晶種，以便硅晶體圍著這顆晶種生長，直到形成一個(gè)幾近完美的單晶硅（）。圖2. 1拉單晶生產(chǎn)CPU等芯片的材料是半導(dǎo)體，現(xiàn)階段主要的材料是硅Si，這是一種非金屬元素，從化學(xué)的角度來看，由于它處于元素周期表中金屬元素區(qū)與非金屬元素區(qū)的交界處，所以具有半導(dǎo)體的性質(zhì)，適合于制造各種微小的晶體管，是目前最適宜于制造現(xiàn)代大規(guī)模集成電路的材料之一。要了解CPU的生產(chǎn)工藝，我們需要先知道CPU是怎么被制造出來的。CPU的發(fā)展史也可以看作是制作工藝的發(fā)展史?！　〉覀兿嘈?，在巨大且不斷增長的國內(nèi)市場需求的帶動(dòng)下，在中央及地方各級(jí)政府的高度重視和支持下，在行業(yè)同仁們持之以恒地努力下，中國集成電路產(chǎn)業(yè)必將迎來更為美好的明天。此外，產(chǎn)業(yè)存在的許多深層次的問題，如企業(yè)市場競爭力弱、核心技術(shù)受制于人、專業(yè)人才嚴(yán)重短缺、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)仍有待加強(qiáng)等諸多問題依然存在。目前海外回國人員已經(jīng)成為國內(nèi)集成電路行業(yè)，特別是IC設(shè)計(jì)業(yè)的一支重要力量。2000年以來，海外大量學(xué)有所成的留學(xué)生和具備豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員回國工作和創(chuàng)業(yè)?；仡欉@40年的發(fā)展歷程，特別是近20年來的發(fā)展，中國集成電路產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出如下7個(gè)變化。經(jīng)過近40年的發(fā)展，從無到有，從小到大，不但在產(chǎn)業(yè)上初步形成了一定規(guī)模，而且在基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)、人才培養(yǎng)等方面都取得了較大成績，特別是最近幾年，國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)得到比以往更為迅速的發(fā)展。 肖克萊 巴丁 布拉坦 　　1947年：貝爾實(shí)驗(yàn)室肖克萊等人（）發(fā)明了晶體管，這是微電子技術(shù)發(fā)展中第一個(gè)里程碑；　　1950年：結(jié)型晶體管誕生，R Ohl和肖特萊發(fā)明了離子注入工藝；　 1951年：場效應(yīng)晶體管發(fā)明；　　1956年：C S Fuller發(fā)明了擴(kuò)散工藝；1958年：仙童公司Robert Noyce與德儀公司基爾比間隔數(shù)月分別發(fā)明了集成電路（），開創(chuàng)了世界微電子學(xué)的歷史； 1960年：H H Loor和E Castellani發(fā)明了光刻工藝；　　1962年：美國RCA公司研制出MOS場效應(yīng)晶體管；　　1963年：，今天，95%以上的集成電路芯片都是基于CMOS工藝；1964年：Intel摩爾提出摩爾定律，預(yù)測(cè)晶體管集成度將會(huì)每18個(gè)月增加1倍；　1966年：美國RCA公司研制出CMOS集成電路，并研制出第一塊 門陣列（50門）；　 1971年：Intel推出1kb動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM），標(biāo)志著大規(guī)模集成電路出現(xiàn)；　　1971年：全球第一個(gè)微處理器4004（）由Intel公司推出，采用的是MOS工藝，這是一個(gè)里程碑式的發(fā)明；　　1974年：RCA公司推出第一個(gè)CMOS微處理器1802；　　1976年：16kb DRAM和4kb SRAM問世；　　1978年：64kb動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器誕生，標(biāo)志著超大規(guī)模集成電路（VLSI）時(shí)代的來臨；　　圖 1979年：Intel推出5MHz 8088微處理器（）之后，IBM基于8088推出全球第一臺(tái)PC；　　1981年：256kb DRAM和64kb CMOS SRAM問世；　　1984年：日本宣布推出1Mb DRAM和256kb SRAM；　　1985年：80386（）微處理器問世，20MHz；　　1988年：16M DRAM問世，1平方厘米大小的硅片 上集成有3500萬個(gè)晶體管，標(biāo)志著進(jìn)入超大規(guī)模集成 電路（ULSI）階段；　　1989年：1Mb DRAM進(jìn)入市場；　　1989年：486微處理器（）推出，25MHz，1μm工藝，后來50MHz芯片采用 ；　　1992年：64M位隨機(jī)存儲(chǔ)器問世；　　1993年：66MHz奔騰處理器推出,；　　1995年:Pentium Pro（）, 133MHz，； Pentium Pro　　1997年：300MHz奔騰Ⅱ問世,；　　1999年：奔騰Ⅲ問世，450MHz，；　　2000年: 1Gb RAM投放市場；　　2000年：奔騰4問世，；　　2001年：。照相機(jī)用集成電路、遙控集成電路、語言集成電路、報(bào)警器用集成電四．按應(yīng)用領(lǐng)域分集成電路按應(yīng)用領(lǐng)域可分為標(biāo)準(zhǔn)通用集成電路和專用集成電路。 MOS型電路N溝道MOS電路（NMOS）、P溝道MOS電路（PMOS）、互補(bǔ)MOS電路（CMOS）、(biCMOS)及DMOS、VMOS電路等。前者以雙極型平面晶體管為主要器件；后者以MOS場效應(yīng)晶體管為基礎(chǔ)。 集成電路的分類 一、按電路功能分類 分為以門電路為基礎(chǔ)的數(shù)字邏輯電路和以放大器為基礎(chǔ)的線性電路，還有微波集成電路和光集成電路等。3124第四章 微處理器電性能測(cè)試技術(shù)2424 封裝的概念15，Intel VS AMD1093成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校 電子與電氣工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)論文微處理器工藝及其電性能測(cè)試技術(shù)畢業(yè)論文目錄第一章 集成電路芯片概述3 集成電路的概念及分類3 集成電路的發(fā)展史3 我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀7第二章 微處理器制造工藝技術(shù)9 材料及制備912 不斷進(jìn)步的工藝12 CPU制造前進(jìn)方向20第三章 微處理器封裝測(cè)試技術(shù)24 微處理器封裝技術(shù)31313234第五章 結(jié)論40參考文獻(xiàn)41謝詞41第一章 集成電路芯片概述 集成電路的概念及分類 圖 集成電路（）是指半導(dǎo)體集成電路，即以半導(dǎo)體晶片材料為主，經(jīng)加工制造，將無源元件、有源元件和互連線按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路集成在基片內(nèi)部、表面或基片之上，執(zhí)行某種電子功能的微型化電路，圖1是目前較為常見的各式封裝種類和功能的集成電路。二、按構(gòu)成集成電路基礎(chǔ)的晶體管分類分為雙極型集成電路和MOS型集成電路兩大類。 雙極型電路晶體管晶體管邏輯（TTL）電路、高速發(fā)射極耦合邏輯（ECL）電路、高速低功耗肖特基晶體管晶體管邏輯電路（SLTTL）及集成注入邏輯電路（I2L）等。三．按用途分類 　　集成電路按用途可分為電視機(jī)用集成電路、音響用集成電路、影碟機(jī)用集成電路、錄像機(jī)用集成電路、電腦（微機(jī)）用集成電路、電子琴用集成電路、通信用集成電路、路及各種專用集成電路。五．按外形分　　集成電路按外形可分為圓形(金屬外殼晶體管封裝型,一般適合用于大功率)、扁平型(穩(wěn)定性好,體積小)和雙列直插型.上述各類集成電路中，制造工序各異，但其基本的制造工藝是共同的。 我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀中國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，先后經(jīng)歷了自主創(chuàng)業(yè)(1965年1980年)、引進(jìn)提高(1981年1989年)和重點(diǎn)建設(shè)(1990年1999年)三個(gè)發(fā)展階段。以2000年國務(wù)院18號(hào)文件頒布為標(biāo)志，中國集成電路產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入全面快速發(fā)展的新階段。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　在加大國內(nèi)人才培養(yǎng)力度的同時(shí)，吸引留學(xué)海外人才回國創(chuàng)業(yè)也成為國內(nèi)各地方政府和各家企業(yè)的重要舉措。這些人才的回流為國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了先進(jìn)的理論知識(shí)、國際化的管理經(jīng)驗(yàn)和廣闊的商業(yè)機(jī)會(huì)?！　≡诔浞挚隙ㄎ覈呻娐樊a(chǎn)業(yè)所取得的可喜變化的同時(shí)，我們也應(yīng)清醒地看到，產(chǎn)業(yè)目前的高速發(fā)展仍無法滿足市場需求的增長，國內(nèi)市場所需產(chǎn)品的80%以上依然依賴進(jìn)口。因此，中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍任重道遠(yuǎn)，需要各方面的繼續(xù)努力。第二章 微處理器制造工藝技術(shù)CPU的制造是一項(xiàng)極為復(fù)雜的過程，當(dāng)今世上只有少數(shù)幾家廠商具備研發(fā)和生產(chǎn)CPU的能力。幾乎每一次制作工藝的改進(jìn)都能為CPU發(fā)展帶來最強(qiáng)大的源動(dòng)力，無論是Intel還是AMD，制作工藝都是發(fā)展藍(lán)圖中的重中之重。讓我們分幾個(gè)步驟學(xué)習(xí)CPU的生產(chǎn)過程。在硅提純的過程中，原材料硅將被熔化，并放進(jìn)一個(gè)巨大的石英熔爐。以往的硅錠的直徑大都是200毫米，而CPU廠商正在增加300毫米晶圓的生產(chǎn)。晶圓才被真正用于CPU的制造。一般來說，晶圓切得越薄，相同量的硅材料能夠制造的CPU成品就越多。而為了避免讓不需要被曝光的區(qū)域也受到光的干擾，必須制作遮罩來遮蔽這些區(qū)域。（2）蝕刻(Etching)這是CPU生產(chǎn)過程中重要操作，也是CPU工業(yè)中的重頭技術(shù)。蝕刻使用的是波長很短的紫外光并配合很大的鏡頭。接下來停止光照并移除遮罩，使用特定的化學(xué)溶液清洗掉被曝光的光敏抗蝕膜，以及在下面緊貼著抗蝕膜的一層硅。（3）重復(fù)、分層為加工新的一層電路，再次生長硅氧化物，然后沉積一層多晶硅，涂敷光阻物質(zhì)，重復(fù)影印、蝕刻過程，得到含多晶硅和硅氧化物的