![](https://iknow-base.cdn.bcebos.com/lxb/notice.png)
芯片是怎么做成的
一、芯片设计。
芯片属于体积小,但高精密度极大的产品。想要制作芯片,设计是第一环节。设计需要借助EDA工具和一些IP核,最终制成加工所需要的芯片设计蓝图。
二、沙硅分离。
所有的半导体工艺都是从一粒沙子开始的。因为沙子中蕴含的硅是生产芯片“地基”硅晶圆所需要的原材料。所以我们第一步,就是要将沙子中的硅分离出来。
三、硅提纯。
在将硅分离出来后,其余的材料废弃不用。将硅经过多个步骤提纯,已达到符合半导体制造的质量,这就是所谓的电子级硅。
四、将硅铸锭。
提纯之后,要将硅铸成硅锭。一个被铸成锭后的电子级硅的单晶体,重量大约为1千克,硅的纯度达到了99.9999%。
五、晶圆加工。硅锭铸好后,要将整个硅锭切成一片一片的圆盘,也就是我们俗称的晶圆,它是非常薄的。随后,晶圆就要进行抛光,直至完美,表面如镜面一样光滑。硅晶圆的直径常见的有8英寸(2mm)和12英寸(3mm),直径越大,最终单个芯片成本越低,但加工难度越高。
六、光刻。首先在晶圆上敷涂上三层材料。第一层是氧化硅,第二层是氮化硅,最后一层是光刻胶。再将设计完成的包含数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜,掩膜可以理解为一种特殊的投影底片,包含了芯片设计蓝图,下一步就是将蓝图转印到晶圆上。这一步对光刻机有着极高的要求。紫外线会透过掩膜照射到硅晶圆上的光刻胶上,光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉,清除后留下的图案和掩膜上的一致。用化学物质溶解掉暴露出来的晶圆部分,剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。蚀刻完成后,清除全部光刻胶,露出一个个凹槽。
七、蚀刻与离子注入。首先要腐蚀掉暴露在光刻胶外的氧化硅和氮化硅,并沉淀一层二氧化硅,使晶体管之间绝缘,然后利用蚀刻技术使最底层的硅暴露出来。然后把硼或磷注入到硅结构中,接着填充铜,以便和其他晶体管互连,然后可以在上面再涂一层胶,再做一层结构。一般一个芯片包含几十层结构,就像密集交织的高速公路。
经过上述流程,我们就得到了布满芯片的硅晶圆。之后用精细的切割器将芯片从晶圆上切下来,焊接到基片上,装壳密封。之后经过最后的测试环节,一块块芯片就做好了。
![](https://ecmc.bdimg.com/public03/b4cb859ca634443212c22993b0c87088.png)
2023-08-23 广告
芯片内部制造工艺:
芯片制造的整个过程包括芯片设计、芯片制造、封装制造、测试等。芯片制造过程特别复杂。
首先是芯片设计,根据设计要求,生成“图案”
1、晶片材料
硅片的成分是硅,硅由石英砂精制而成。硅片经硅元素(99.999%)提纯后制成硅棒,成为制造集成电路的石英半导体材料。芯片是芯片制造所需的特定晶片。晶圆越薄,生产成本就越低,但对工艺的要求就越高。
2、晶圆涂层
晶圆涂层可以抵抗氧化和温度,其材料是一种光致抗蚀剂。
3、晶圆光刻显影、蚀刻
首先,在晶圆(或基板)表面涂覆一层光刻胶并干燥。干燥的晶片被转移到光刻机上。通过掩模,光将掩模上的图案投射到晶圆表面的光刻胶上,实现曝光和化学发光反应。曝光后的晶圆进行二次烘烤,即所谓曝光后烘烤,烘烤后的光化学反应更为充分。
最后,显影剂被喷在晶圆表面的光刻胶上以形成曝光图案。显影后,掩模上的图案保留在光刻胶上。糊化、烘烤和显影都是在均质显影剂中完成的,曝光是在平版印刷机中完成的。均化显影机和光刻机一般都是在线操作,晶片通过机械手在各单元和机器之间传送。
整个曝光显影系统是封闭的,晶片不直接暴露在周围环境中,以减少环境中有害成分对光刻胶和光化学反应的影响。
4、添加杂质
相应的p和n半导体是通过向晶圆中注入离子而形成的。
具体工艺是从硅片上的裸露区域开始,将其放入化学离子混合物中。这个过程将改变掺杂区的传导模式,使每个晶体管都能打开、关闭或携带数据。一个简单的芯片只能使用一层,但一个复杂的芯片通常有许多层。
此时,该过程连续重复,通过打开窗口可以连接不同的层。这与多层pcb的制造原理类似。更复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层。此时,它是通过重复光刻和上述工艺来实现的,形成一个三维结构。
5、晶圆
经过上述处理后,晶圆上形成点阵状晶粒。用针法测试了各晶粒的电学性能。一般来说,每个芯片都有大量的晶粒,组织一次pin测试模式是一个非常复杂的过程,这就要求尽可能批量生产相同规格型号的芯片。数量越大,相对成本就越低,这也是主流芯片设备成本低的一个因素。6、封装
同一片芯片芯可以有不同的封装形式,其原因是晶片固定,引脚捆绑,根据需要制作不同的封装形式。例如:DIP、QFP、PLCC、QFN等,这主要取决于用户的应用习惯、应用环境、市场形态等外围因素。
6、测试和包装
经过上述过程,芯片生产已经完成。这一步是测试芯片,去除有缺陷的产品,并包装。
扩展资料:
芯片组是一组集成电路“芯片”一起工作,并作为产品销售。它负责将计算机的核心微处理器与机器的其他部件连接起来。它是决定主板级别的重要组件。过去,芯片组是由多个芯片组成,逐渐简化为两个芯片。
在计算机领域,芯片组通常是指计算机主板或扩展卡上的芯片。在讨论基于英特尔奔腾处理器的个人电脑时,芯片组这个词通常指两种主要的主板芯片组:北桥和南桥。芯片组制造商可以,而且通常是独立于主板的。
例如,PC主板芯片组包括NVIDIA的NFORCE芯片组和威盛电子公司的KT880,它们都是为AMD处理器或许多英特尔芯片组开发的。
单芯片芯片组已经推出多年,如sis 730。
芯片又称IC,泛指所有的电子元器件,是在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分,承担着运算和存储的功能。集成电路的应用范围覆盖了军工、民用的几乎所有的电子设备,具体情况如下,望采纳!
工具/原料
1
将些纯硅制成硅晶棒,成为制造集成电路的石英半导体的材料,将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。
2
晶圆涂膜。晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力,其材料为光阻的一种。
3
晶圆光刻显影、蚀刻。该过程使用了对紫外光敏感的化学物质,即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在硅晶片涂上光致抗蚀剂,使得其遇紫外光就会溶解。这是可以用上第一份遮光物,使得紫外光直射的部分被溶解,这溶解部分接着可用溶剂将其冲走。这样剩下的部分就与遮光物的形状一样了,而这效果正是我们所要的。这样就得到我们所需要的二氧化硅层。
4
搀加杂质。将晶圆中植入离子,生成相应的P、N类半导体。具体工艺是是从硅片上暴露的区域开始,放入化学离子混合液中。这一工艺将改变搀杂区的导电方式,使每个晶体管可以通、断、或携带数据。简单的芯片可以只用一层,但复杂的芯片通常有很多层,这时候将这一流程不断的重复,不同层可通过开启窗口联接起来。这一点类似所层PCB板的制作制作原理。 更为复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层,这时候通过重复光刻以及上面流程来实现,形成一个立体的结构。
5
晶圆测试。经过上面的几道工艺之后,晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。 一般每个芯片的拥有的晶粒数量是庞大的,组织一次针测试模式是非常复杂的过程,这要求了在生产的时候尽量是同等芯片规格构造的型号的大批量的生产。数量越大相对成本就会越低,这也是为什么主流芯片器件造价低的一个因素。
6
封装。将制造完成晶圆固定,绑定引脚,按照需求去制作成各种不同的封装形式,这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如:DIP、QFP、PLCC、QFN 等等。这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。
7
测试、包装。经过上述工艺流程以后,芯片制作就已经全部完成了,这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品,以及包装。
步骤/方法
是的 没错
是的 大多数靠进口