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  • 1 # 仁觀天下

    一顆晶片被製造出來,包括設計、加工,封裝測試幾個環節。

    普通人覺得晶片很神秘。其實它的神秘在於電晶體積體電路太小,肉眼看不見。給人一種神秘之感。晶片的難點主要在於技術進步,電晶體越來越小,這樣效率更高、運算能力更強、更省電、更輕便。

    下圖是電子管、電晶體、積體電路的外觀對比圖:

    如果把積體電路放大,放到光學顯微鏡下,是這樣的:

    再放大,放到電子顯微鏡下,是這樣的:

    像不像這個?

    製作的原理是一樣的,主要是精度差別太大。木工是毫米級別精度,晶片是奈米級別的精度。其次是材料不同,木工在木頭上刻鑿,晶片是在高純度的矽片上刻鑿。

    晶片製造流程:

    1、設計商設計好晶片,這涉及到用什麼架構,用什麼指令集,好讓電晶體能讀懂訊號,聽從指揮。設計完成後,就有了施工的“圖紙”。

    2、晶片加工:生產商按圖施工。由於加工物件太小,必須用專門裝置。主要是光刻機、刻蝕機、清洗機、等離子注入機等。

    光刻機負責把圖紙畫到矽片上。刻蝕機負責雕刻。清洗機負責清理雜物。由於電路複雜,要進行多次迴圈,畫圖--雕刻---清洗----再畫圖----再雕刻----在清洗----。重複幾十遍。最後雕刻完成。有些晶片還需要組裝、拼接,最後用等離子注入機封裝,把積體電路保護起來。

    最後測試合格後,一個成品晶片就完成了。

  • 2 # 厚山薄霧

    首先材料就是單晶矽,純度99.99999%以上的矽,切成鏡子一樣的圓片,然後在晶園廠加工,按照設計圖形,在上面或離子注入,或生長各種不同材料的圖形,完了後,就是測試,從晶園上劃下來單個晶片封裝測試,就是成品了

  • 3 # 京影拍鄭州

    說出來你可能會覺得難以置信,其實原材料就是沙子,沙子經過淨化後,最後得到純淨的矽,然後切割成晶圓,然後再圖層雕刻啥的,最後就成了晶片,看似簡單,難在切割工藝和蝕刻工藝,當然還有設計怎麼蝕刻的圖

  • 4 # 山石嶙嶙

    專用電爐把石英砂拉成單晶,切成8,12吋矽片;另一方面,搭試系統電路,利用EDA軟體製作製版圖,利用光刻機,蝕刻機在矽片上光刻,腐蝕,擴散,並使成千上萬的三極體組成多層線路,然後進行測試,劃片,最後用鍵焊機封裝,做成最後的各種積體電路。

  • 5 # 5G數字經濟產業圈

    中興事件讓我們認識了中國的“芯”痛,那麼小小晶片為什麼這麼難製造?今天給大家介紹一下流程。

    沙子,是製造晶片最基本的材料,而脫氧後的沙子,是半導體制造產業的基礎。透過多步淨化得到可用於半導體制造質量的矽,學名電子級矽(EGS),最後得到的就是矽錠(Ingot)

    矽錠切割:橫向切割成圓形的單個矽片,也就是我們常說的晶圓(Wafer)。順便說,這下知道為什麼晶圓都是圓形的了吧?

    塗上光刻膠,必須保證光刻膠非常平非常平。然後進行光刻,這一步需要的技術水平非常高(目前中國自己的光刻機只有90nm的製程,而國外先進的可以做到7nm。)光刻膠層隨後透過掩模(Mask)被曝光在紫外線(UV)之下。

    先溶解光刻膠,光刻過程中曝光在紫外線下的光刻膠被溶解掉,清除後留下的圖案和掩模上的一致再進行蝕刻,使用化學物質溶解暴露出來的晶圓,剩下的光刻膠保護著不應該蝕刻的部分。

    離子注入:在真空中,用經過加速的原子、離子照射(注入)固體材料,使被注入的區域形成特殊的注入層,改變區域的矽的導電性。

    電鍍:在晶圓上電鍍一層硫酸銅,把銅離子沉澱到電晶體上。銅離子會從正極走向負極。電鍍完成之後,銅離子沉積在晶圓表面,形成薄薄的銅層

    拋光:將多餘的銅拋光掉,也就是磨光晶圓表面。

    再經過測試,切片,丟棄瑕疵核心。留下完好的準備進入下一步。

    完成封裝

    晶片的製造異常複雜,完全掌握相關技術的國家寥寥無幾,我希望中國的相關人才能夠在未來幾年取得巨大突破,使中國不在受制於人。

  • 6 # DIY電子愛好者

    一顆完整的晶片產品涉及到晶片的設計,製造,封裝和測試。

    前端設計人員根據Spec要求設計出符合要求的網表,後端設計人員把網錶轉換成GDS檔案交給製造工廠,如臺積電,中芯國際。

    製造工廠根據GDS檔案產生掩膜板,使用高純度矽做為原料進行光刻,腐蝕,等離子注入等一系列步驟,最後在8寸或12寸等晶圓上(wafer)製成成百上千顆裸片(專業術語die)。

    封裝廠把晶圓拿去切割,封裝。

    測試廠把封裝好的晶片拿去測試,分離出壞片。

    這樣一顆晶片就製造出來了。

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