从专业视点来说,一块芯片的制作工艺,制作流程极端杂乱繁琐。但就从IC完好的产业链来说,首要分为IC规划→IC制作→封装→测验四个部分。
芯片归于体积小,但高精密度极大的产品。想要制作芯片,规划是榜首环节。规划需求凭借EDA东西和一些IP核,终究制成加工所需求的芯片规划蓝图。
一切的半导体工艺都是从一粒沙子开端的。由于沙子中包括的硅是出产芯片“地基”硅晶圆所需求的原资料。所以咱们榜首步,便是要将沙子中的硅分离出来。
在将硅分离出来后,其他的资料抛弃不必。将硅通过多个过程提纯,已达到契合半导体制作的质量,这便是所谓的电子级硅。
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,分量大约为100千克,硅的纯度达到了99.9999%。
硅锭铸好后,要将整个硅锭切成一片一片的圆盘,也便是咱们俗称的晶圆,它是十分薄的。随后,晶圆就要进行抛光,直至完美,表面如镜面相同润滑。
硅晶圆的直径常见的有8英寸(200mm)和12英寸(300mm),直径越大,终究单个芯片本钱越低,但加工难度越高。
首先在晶圆上敷涂上三层资料。榜首层是氧化硅,第二层是氮化硅,最终一层是光刻胶。再将规划完结的包括数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜,掩膜能够理解为一种特别的投影底片,包括了芯片规划蓝图,下一步便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,铲除后留下的图画和掩膜上的共同。用化学物质溶解掉显露出来的晶圆部分,剩余的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。蚀刻完结后,铲除悉数光刻胶,显露一个个凹槽。
首先要腐蚀掉显露在光刻胶外的氧化硅和氮化硅,并沉积一层二氧化硅,使晶体管之间绝缘,然后使用蚀刻技能使最底层的硅显露出来。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,然后能够在上面再涂一层胶,再做一层结构。一般一个芯片包括几十层结构,就像密布交错的高速公路。
通过上述流程,咱们就得到了布满芯片的硅晶圆。之后用精密的切割器将芯片从晶圆上切下来,焊接到基片上,装壳密封。之后通过最终的测验环节,一块块芯片就做好了。