芯片制作过程

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描述

  你手里拿的手机、办公用的电脑、看的电视,核心装置就是芯片。一颗芯片只有指甲盖大小,上面却有数公里的导线和几千万根晶体管,可谓世界上最精密的雕刻术。而如此精密的元件,主要原料竟然是我们司空见惯的沙子。

  芯片一般是指集成电路的载体,也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果,通常是一个可以立即使用的独立的整体。如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏,那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言,芯片组几乎决定了这块主板的功能,进而影响到整个电脑系统性能的发挥,芯片组是主板的灵魂。

  芯片制作完整过程包括:芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节,其中晶片片制作过程尤为的复杂。下面图示让我们共同来了解一下芯片制作的过程,尤其是晶片制作部分。首先是芯片设计,根据设计的需求,生成的“图样”

  芯片制造流程

  1.制作晶圆。使用晶圆切片机将硅晶棒切割出所需厚度的晶圆。

  2.晶圆涂膜。在晶圆表面涂上光阻薄膜,该薄膜能提升晶圆的抗氧化以及耐温能力。

  3.晶圆光刻显影、蚀刻。使用紫外光通过光罩和凸透镜后照射到晶圆涂膜上,使其软化,然后使用溶剂将其溶解冲走,使薄膜下的硅暴露出来。

  4.离子注入。使用刻蚀机在裸露出的硅上刻蚀出N阱和P阱,并注入离子,形成PN结(逻辑闸门);然后通过化学和物理气象沉淀做出上层金属连接电路。

  5.晶圆测试。经过上面的几道工艺之后,晶圆上会形成一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。由于每个芯片的拥有的晶粒数量是非常庞大的,完成一次针测试是一个非常复杂的过程,这要求在生产的时候尽量是同等芯片规格的大批量生产,毕竟数量越大相对成本就会越低。

  6.封装。将制造完成的晶圆固定,绑定引脚,然后根据用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外在因素采用各种不同的封装形式;同种芯片内核可以有不同的封装形式,比如:DIP、QFP、PLCC、QFN 等等。

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  审核编辑 :李倩

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