Question

谁能科普一下集成块是怎么制造出来的？

一个集成块理有很多元件，这么小的元件怎么做出来？还有元件之间的连接线路怎么做出来又怎么和元件连接起来呢？（别用专业词汇啊，外行求科普，能通俗易懂就好）

Answer 1

简单说一下吧。集成电路就是在一个很小的空间里集成的制造了很多（几十万到几百亿）个电子元件的电路。其基本原理是利用在单晶硅上面扩散不同的杂质，使之具有不同的性质，一层一层叠合、连接成所需的电路和元件。具体讲，先按照功能设计电路，再按照电路设计实际元件位置和大小，这个图纸很大，然后拍照缩小，有时要缩小几次；每层都如此缩小，制作时，为了降低成本，同时制造许多个（几千到几万个）。先制造单晶硅，再在单晶硅平面上涂一层“光致抗蚀剂”，将拍好的电路照片覆盖上，用特定的光照射，底片上透明部分透光，因此底下的抗蚀剂便抗腐蚀，其它地方不抗腐蚀，照完后，用酸性液体将不抗腐蚀的部分腐蚀掉，然后进扩散炉扩散，腐蚀掉的部分便被扩散上杂质，有抗蚀剂的部分则没有被扩散上杂质。如此，一层一层按照设计需要，在不同位置扩散上不同形状、大小的杂质。从而形成不同的元器件，并进而构成不同的电路。最后，还要切割、测试、封装。焊接引线等。就成为集成电路的半成品了。最终，还必须老化、再多次测试后，合格的方能出厂。

追问

电路的形成能理解，这相当于原来半导体阶段的“印刷电路板”。差别是现在集成电路是用“胶片”粘贴到对象上。
但对后面部分尚不理解：元件是有特定功能的，杂质功能是不确定的；元器件在电路板上是有特定位置的且是有逻辑的，扩散是随机的。。。。。

追答

“杂质”是相对于单晶硅而言的“杂质”，是按照需要的功能，有选择的高纯的元素，不是真的自然界的随机的杂质。例如：要使这个部位形成P型或N型半导体，就可以分别扩散不同的“杂质”。而如果需要这个地区 形成一个电阻，就要形成一个长宽固定位所需形状的位置，扩撒上另一种杂质。

追问

不好意思。前半部分对杂质的理解懂了。后半部分还没懂。就是按电路，应该是某个位置上放置一个二极管、某个位置安放一个电容。。。。。由它们组合起来成为一个具有预定功能的电路。那么集成块里的电路是怎么实现这种按照预定需要进行逻辑组合的呢？“扩散”似乎很随机。。。。。望指教。

追答

扩散本身是全面积的扩散，但是扩散接收的是单晶硅片，而单晶硅片上面不应当被扩散的部分已经被抗蚀剂遮蔽了，只有当初未被光照射到的部分，不抗腐蚀，被腐蚀掉，现在就可以接受扩散了。一层杂质扩散完后，再喷上下一层“光致抗蚀剂”，并覆盖上另一张底片，重复上一过程。多次重复后即可得到所需电路。这种是“薄膜电路”。还有“厚膜电路”是预制一些难以在集成电路上面用扩散工艺制造的元器件，然后安装在电路里，与其他靠扩散制造的元器件共同形成所需电路。