集成电路那么精密的东西如何制造出来的

如题所述

(1)晶圆制造:以Si为例。目前业界主流的IC都是基于Si的,所以我们需要先获得加工的原材料,就是高纯度的硅了。提炼出高纯度的硅之后,我们就考虑如何获得具有相同晶向的单晶硅,厂商会首先通过拉晶的方法得到一根一根的硅碇,通俗表达式通过一块籽晶在熔融的液态硅上拉获得的,在此过程中可以进行N或者P型的掺杂,然后将其打磨,抛光,切片,抛光。产业界所用的硅片都是双面抛光的了,如果你没见过,我告诉你硅片的样子看着就像中间没有洞洞的光盘。目前TSMC主要在用12寸晶圆,不断有说其在推进18寸晶圆。一块晶片上就可以加工得到许许多多相同的IC。然而一块纯硅片是不够的,我们还需要在纯硅两侧镀上氧化层(以后简写为Oxi),基于硅得天独厚的优势,可以轻易在炉管中加温通氧气获得天然氧化层SiO2绝缘层,这一层是很薄的,.但对COMS工艺具有相当重要的意义。
(2)晶圆加工:这里大概会重复20-30道主流的工艺,它们主要有:Clean、炉管、涂光阻、曝光、软/硬烤、显影、去光阻、蚀刻、掺杂(注入、扩散)、退火、镀铜(我会用金属溅镀sputter)、去铜(做interconnects)等。上面的步骤是需要重复的。对于传统IC而言,大致是:在晶圆表面制作出CMOSFET及各种电阻电容,再用8层立体金属连线将最底下这些器件按照图纸连起来。而在3D IC中更需要TSV、对准、bonding等步骤将两层wafer粘合到一起成为一块3D的芯片。
(3)电性测量:经过上述步奏,一片圆形的晶片上出现许多小格子,每一个格子就是我们希望得到的芯片的雏形了,之后需要测量一下加工完毕的片子的I-V,C-V等电气特性等,是有专门的测量仪器通过探针在打在两侧的金属或poly上扫描分析完成的,我做实验时候用的四个探针,不知道产业界如何。
(4)切割、封装:这一步是在封装厂里做的,晶圆厂(如TSMC)将加工完成的完整晶片运送至芯片封装厂(如日月光),封装厂通过设备将晶片(wafer)切割,得到许多相同的晶粒(die),此时的芯片会比我们在市场上看到的CPU或内存小而薄得多,这是因为它们还没有封装。封装即是将die固定在塑料或陶瓷基座上,并引出许多引脚,最后用胶水密封。
温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
无其他回答

集成电路的制造步骤
首先,硅片制备(Wafer preparation):从天然硅源如沙子中提炼出硅,精炼成适合尺寸的硅锭,随后切割成极薄的硅片。接着,硅片制造(Wafer fabrication):硅片经过一系列清洗、成膜、光刻、刻蚀和掺杂技术,精确地在表面刻蚀出集成电路的电路图案。然后,硅片测试与拣选(Wafer test\/sort):对每个芯片进行...

集成电路的制造步骤
首先,硅片的制备是整个制造过程的基础。通过从沙子中提炼出硅,然后将其加工成特定尺寸的硅锭,并最终切割成薄片。这一阶段确保了后续制造过程中拥有高质量的硅片作为基础。接下来,硅片制造阶段包含了对硅片进行各种精细处理的过程。这包括清洗、沉积、光刻、蚀刻和掺杂等步骤。在这一过程中,通过复杂的工...

集成电路是怎样制造出来的
单片集成电路工艺  利用研磨、抛光、氧化、扩散、光刻、外延生长、蒸发等一整套平面工艺技术,在一小块硅单晶片上同时制造晶体管、二极管、电阻和电容等元件,并且采用一定的隔离技术使各元件在电性能上互相隔离。然后在硅片表面蒸发铝层并用光刻技术刻蚀成互连图形,使元件按需要互连成完整电路,制成半导...

PCB集成电路板工作原理是什么?
制造过程如同精密的雕刻艺术:从电路设计的Gerber文件出发,通过光刻技术在板面上刻画出线路图案。随后,通过化学或机械方法精确地剥离多余的铜箔,只留下所需线路。接着,添加阻焊层和丝印层,为电路增添标识与保护,最后钻孔并去除毛刺,为元件安装做好准备。元件安装与连接 元件安装采用表面贴装技术(SMT...

IC科普 | 一颗芯片是如何诞生的?
集成电路的制造如同建造城市,首先需要将设计好的电路以堆叠形式集成在晶圆上。这一步骤涉及多个关键工艺:光刻、刻蚀和掺杂。光刻是芯片制造的核心工序,通过在晶圆上涂抹光刻胶,将电路图案曝光在紫外线之下,形成每一层电路图形。刻蚀技术则通过化学反应或物理作用,将晶圆上未被光刻胶覆盖的部分去除,留...

集成电路是什么?
集成电路的设计更为复杂,它涉及到有源元件及其互连线路的三维配置,这些配置可能是为了制造集成电路而精心设计的三维蓝图。总结起来,集成电路是通过精密集成微电子器件在硅基板上,按照特定设计,实现电子功能的高密度电子元件,其性能和规模通过晶体管数量区分,是现代电子技术的关键组成部分。

集成电路是怎样制造出来?
在修建三峡水电站之前,我们首先要根据地理位置、水流缓急等情况把它在电脑上设计出来。制造集成电路同样也要根据所需要电路的功能把它在电脑上设计出来。集成电路设计简单的说就是设计硬件电路。我们在做任何事情之前都会仔细地思考究竟怎么样才能更好地完成这件事以达到我们预期的目的。我们需要一个安排、一个思路。

芯片是怎样发明出来的
精密的芯片其制造过程非常的复杂首先是芯片设计,根据设计的需求,生成的“图样”1, 芯片的原料晶圆晶圆的成分是硅,硅是由石英沙所精练出来的,晶圆便是硅元素加以纯化(99.999%),接着是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。晶圆越薄,成...

集成电路制造过程
4. 更为少见的电感结构,可以制作芯片载电感或由回旋器模拟。因为CMOS设备只引导电流在逻辑门之间转换,CMOS设备比双极型组件(如双极性晶体管)消耗的电流少很多,也是现在主流的组件。透过电路的设计,将多颗的晶体管管画在硅晶圆上,就可以画出不同作用的集成电路。随机存取存储器是最常见类型的集成...

IC科普 | 一颗芯片是如何诞生的?
2. 单晶硅棒到晶圆切割单晶硅棒得到圆柱形晶圆,直径12英寸的晶圆是主流。经过研磨、抛光和清洗,晶圆表面如镜面般洁净平整,为电路设计做好准备。3. 从晶圆到芯片:集成与加工集成电路的制造就像建造城市,通过光刻技术,将设计电路图形精确地转移到晶圆表面。光刻、刻蚀、掺杂等步骤依次进行,晶体管雏形...

相似回答