芯片是怎样制成的?

如题所述

芯片是怎么制作出来的如下:
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。
温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2020-08-07

电源管理芯片制造过程一般包括电源芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个环节,其中晶片制作过程 尤为的复杂,首先是集成电路芯片设计,根据设计的需求,生成的“图样”,如果想做电源方案,我可以给你推荐下。

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。

第2个回答  2020-01-02

芯片是一个约定俗成的说法,它将微处理器和一些其他装置通过集成电路集成在一小块电路板上而构成的计算机的核心部分。

以前的电路都是由分立的元件联结在一起的电路。晶体管发明之后,1961年发明了集成电路。这是电路设计的一场革命。它把整个晶体管电路的各个元件之间的相互联结,同时制做在一块半导体基片上,组成一个不可分割的整体,打破了原有电路的概念,打破了原有分立元件的设计方法,实现了材料、元件、电路的统一。

芯片

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第3个回答  2021-02-06

芯片是怎么制作的?

芯片的制造流程详细
1. 晶圆制备:芯片的起始材料是晶圆,它主要由高纯度的硅构成,这种硅是通过将石英砂经过提炼获得的,确保其纯度达到99.999%。提取出的纯硅随后被拉制成硅晶棒,这些晶棒是制造集成电路的关键材料。晶圆是将这些晶棒切割成薄片得到的,它的厚度直接影响生产成本,同时对加工技术的要求也随之提高。2. ...

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芯片IC制造的工艺流程是什么
5、硅圆片在金刚石切割机床上被分切成单个的芯片,到此的单个芯片被称为“管芯”。将每个管芯分隔放置在一个无静电的平板框中,之后管芯被插装进它的封装中。便制作好了。

芯片制造工艺流程9个步骤
1. 湿洗步骤:通过使用不同的化学试剂,确保硅晶圆表面没有杂质,保持其清洁。2. 光刻过程:利用紫外线透过光罩照射硅晶圆,照射到的区域会变得脆弱,容易被去除,而未被照射的区域则保持原状。这样,在硅晶圆上就可以形成所需的图案。需要注意的是,此时硅晶圆上还未引入任何杂质。3. 离子注入阶段:...

手机芯片是什么材料制成的
手机芯片是用硅制成的。手机芯片的主要原材料是晶圆,晶圆的原材料就是沙子里面的硅,所以手机电脑的芯片主要是由硅组成的。硅是由石英沙所精练出来的,晶圆便是硅元素加以纯化,接着是将这些纯硅制成硅晶棒,成为制造集成电路的材料。使用单晶硅晶圆用作基层,然后使用光刻、掺杂、CMP等技术制成MOSFET或...

芯片制造工艺流程
芯片制造工艺流程主要包括以下几个步骤:1. 晶圆制备:这是芯片制造的起点,硅原料经过熔化、提纯、拉晶、切割等步骤,最终得到特定直径和厚度的晶圆。2. 光刻:使用光敏材料和光刻机,将电路图案转移到晶圆上。首先在晶圆上涂覆光敏材料(光刻胶),然后用光刻机照射紫外线形成电路图案。3. 刻蚀:将光...

芯片是硅单质还是二氧化硅
芯片主要是由硅单质制成的。芯片的制造需要使用高纯度的单质硅,而不是二氧化硅。二氧化硅,也就是沙子,是一种化合物,其性质与硅单质截然不同。硅之所以适合用于制造芯片,是因为其最外层电子数为4个,正好位于导体和绝缘体之间的特性使得硅在适当的条件下能够在导体和绝缘体之间转换,这是芯片功能的...

芯片是怎么制作的 芯片是如何制作的
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...

芯片制造全流程
半导体芯片的制造过程复杂且精细,分为八个关键步骤:晶圆加工: 从沙子提取高纯硅,通过提拉法制成硅锭,切割成薄片并标记为原料晶圆。氧化: 形成保护膜,通过化学和物理方法去除杂质,形成二氧化硅层,分为干法和湿法。光刻: 通过光刻胶将电路图案“印”在晶圆上,涉及涂覆、曝光和显影。刻蚀: 通过化学...

芯片的制作流程详解 集成电路和芯片有什么区别
形成紧密联系的电子电路。而芯片则是指半导体元件产品的统称,是集成电路的载体,由晶圆分割而成。范围不同,芯片通常指的是肉眼可见的小脚密集或明显方形的组件。而集成电路则包括电阻、电容、二极管等元件集成在一起的电路,可以是模拟信号转换芯片,也可以是逻辑控制芯片,更倾向于底层电路。

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