芯片上有成千上万个晶体管,是怎么安上去的?

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北慕el
2019-10-07 · TA获得超过2.7万个赞
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芯片里的晶体管用万的单位来统计是不够的,至少要用亿来统计,像一个7纳米的芯片边长差不多就1.5厘米,要在体积那么小的芯片里放入几十亿的晶体管必须要用到特殊的技术和工艺。芯片虽然体积小,但内部结构是错综复杂的微电路。

通过X射线观看芯片内部结构,可以看到有很多层级,上下交错层叠大概有10层,每一层都有晶体管,通过导线相互连接。在生产的过程中,先完成第一层再向上递进,就和盖楼差不多。鳍式场效晶体管技术是一种新型的半导体晶体管,这种晶体管和鱼鳍很像,已经达到了9奈米,是头发丝的万分之一。

如果是传统的晶体管,电流经过闸门时只能管控一边的电路,属于平面结构的类型,而鳍式场效晶体管实现了3D结构,电流可以实现双向控制。光刻机的紫外线要从原来的193nm提升到13.5nm,那就要使用最先进的EUV光刻设备进行光刻
完成后就要用化学物质蚀刻掉多作余的硅体,通过感光产生二氧化硅这种物质,再加入多晶硅基本就可以形成门电路,建立各个晶体管之前的连接。

通过这种操作方式,一次可以注入大约3000万个晶体管。芯片的体积和功耗要求越来越高,对于半导体晶体管来说,要不断突破现有技术,做到更精细,才能满足芯片的要求,人类也在不断创造着晶体管的技术极限。

你骂我我吃亏0
2020-09-18 · TA获得超过1万个赞
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 首先, 你得画出来一个长这样的玩意儿给Foundry (外包的晶圆制造公司)

A, B 是输入, Y是输出.其中蓝色的是金属1层, 绿色是金属2层, 紫色是金属3层, 粉色是金属4层...

那晶体管(更正, 题主的"晶体管" 自199X年以后已经主要是 MOSFET, 即场效应管了 ) 呢?

仔细看图, 看到里面那些白色的点吗? 那是衬底, 还有一些绿色的边框? 那些是Active Layer (也即掺杂层.)然后Foundry是怎么做的呢? 大体上分为以下几步:

首先搞到一块圆圆的硅晶圆, (就是一大块晶体硅, 打磨的很光滑, 一般是圆的)

图片按照生产步骤排列. 但是步骤总结单独写出.1、湿洗 (用各种试剂保持硅晶圆表面没有杂质)

2、光刻 (用紫外线透过蒙版照射硅晶圆, 被照到的地方就会容易被洗掉, 没被照到的地方就保持原样. 于是就可以在硅晶圆上面刻出想要的图案. 注意, 此时还没有加入杂质, 依然是一个硅晶圆. )

3、 离子注入 (在硅晶圆不同的位置加入不同的杂质, 不同杂质根据浓度/位置的不同就组成了场效应管.)

4.、干蚀刻(之前用光刻出来的形状有许多其实不是我们需要的,而是为了离子注入而蚀刻的. 现在就要用等离子体把他们洗掉, 或者是一些第一步光刻先不需要刻出来的结构, 这一步进行蚀刻).

5、湿蚀刻(进一步洗掉, 但是用的是试剂, 所以叫湿蚀刻).--- 以上步骤完成后, 场效应管就已经被做出来啦~ 但是以上步骤一般都不止做一次, 很可能需要反反复复的做, 以达到要求. ---

6、等离子冲洗 (用较弱的等离子束轰击整个芯片)6、热处理, 其中又分为:

7、快速热退火 (就是瞬间把整个片子通过大功率灯啥的照到1200摄氏度以上, 然后慢慢地冷却下来, 为了使得注入的离子能更好的被启动以及热氧化)

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我学吧我学吧
高粉答主

2019-10-03 · 每个回答都超有意思的
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这个的话,芯片的技术是非常高的,所以需要很高的技术来实现才可以的
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浮生晨风
2019-10-04 · TA获得超过3452个赞
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这个是有一定技术上的实现的,用的集成芯片,现在的晶体管集成度很高
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cxggreat
2020-02-13 · TA获得超过123个赞
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看看那些能进行超级芯片设计制造的发达国家的科技都到了什么程度,有些我们想都想不到。
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