集成电路制造工艺

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集成电路中的工艺技术和制造方法

集成电路中的工艺技术和制造方法

集成电路中的工艺技术和制造方法集成电路是现代电子技术的关键组成部分,广泛应用于各个领域,如通信、计算机、消费电子等。

在集成电路的生产过程中,工艺技术和制造方法起着至关重要的作用。

本文将介绍集成电路中的工艺技术和制造方法,以帮助读者更好地了解和掌握相关知识。

一、工艺技术1. 光刻技术光刻技术是集成电路制造中常用的一种工艺技术。

它通过使用光刻胶和光罩,将设计好的电路图案转移到硅片上。

在光刻过程中,需要使用紫外线光源照射光刻胶,然后通过显影、蚀刻等步骤使电路图案得以形成。

2. 氧化技术氧化技术是制造MOS(金属氧化物半导体)器件中常用的一种工艺技术。

它主要是通过在硅片上生成一层氧化膜,用于隔离、保护和改善电路性能。

在氧化过程中,将硅片暴露在含氧气体中,并加热至一定温度,使氧气与硅片表面发生化学反应,生成氧化物。

3. 离子注入技术离子注入技术是制造P型、N型半导体等器件中常用的一种工艺技术。

它通过将离子束引入硅片,改变硅片的掺杂浓度和类型,从而改变硅片的导电性质。

离子注入过程中,需要对离子束的能量、剂量等参数进行调控,以达到所需的掺杂效果。

4. 化学镀膜技术化学镀膜技术是在集成电路制造过程中常用的一种工艺技术。

它通过将金属离子溶液直接还原在硅片表面,形成金属薄膜。

化学镀膜技术可用于金属线的填充、连接器的制造等方面,具有较高的成本效益和生产效率。

5. 清洗技术清洗技术是在集成电路制造中不可或缺的一种工艺技术。

由于集成电路制造过程中会产生许多杂质和污染物,需要进行定期的清洗以保证电路性能和可靠性。

清洗技术可采用化学溶液、超声波等方法,有效地去除硅片表面的污染物。

二、制造方法1. MOS制造方法MOS制造方法是制造MOS器件的一种常用方法。

它主要包括沉积薄膜、氧化、掩膜、离子注入、蚀刻、金属化等步骤。

其中,沉积薄膜步骤用于生成绝缘层和接触孔,氧化步骤用于形成氧化膜,掩膜步骤用于定义电路图案,离子注入步骤用于掺杂硅片,蚀刻步骤用于去除多余材料,金属化步骤用于连接电路。

集成电路制造工艺

集成电路制造工艺

集成电路制造工艺集成电路制造工艺是一项高度复杂和精细的技术过程,它涉及到多个步骤和环节。

下面将介绍一般的集成电路制造工艺流程。

首先是晶圆制备。

晶圆是集成电路的基础材料,通常由硅材料制成。

制备晶圆需要精确的工艺和设备,包括材料分析、芯片设计、晶圆选择和切割等步骤。

在制备过程中,要保证晶圆的纯度和质量,确保芯片的正常运行。

接下来是晶圆上的图案制作。

这一步主要是通过光刻技术将芯片设计上的图案转移到晶圆上。

光刻是一种利用紫外线照射光刻胶,然后通过化学处理来形成芯片图案的技术。

在这一步中,制造工程师需要控制光刻机的参数和条件,以确保图案的精确度和清晰度。

接着是雕刻。

雕刻是将光刻后形成的图案转移到晶圆上的过程。

这里使用的是化学气相沉积或离子束雕刻等技术。

制造工程师需要精确控制雕刻机的参数,使得雕刻过程能够准确地复制芯片设计上的图案。

接下来是金属沉积。

这一步是为芯片的导线和电极等部分进行金属沉积,以连接芯片上的不同元件。

金属沉积通常使用物理气相沉积或化学气相沉积技术。

制造工程师需要控制沉积的厚度和均匀性,以确保导线和电极的电性能和连接质量。

然后是化学机械抛光。

抛光是为了平整化晶圆表面,以便进行下一步的工艺步骤。

抛光是利用机械研磨和化学反应溶解的技术,在控制条件下去除晶圆表面的不平坦部分。

最后是芯片封装和测试。

在封装过程中,芯片被放置在封装材料中,并进行焊接和封装工艺。

然后芯片需要经过严格的测试,以确保其功能和品质。

测试包括功能测试、可靠性测试和环境适应性测试等。

总的来说,集成电路制造工艺是一个复杂而精细的过程,需要多个步骤和环节的精确控制。

通过不断的技术创新和工艺改进,集成电路制造工艺不断提高,为我们提供了更加先进和高效的电子产品。

集成电路制造工艺是现代电子工业的重要基础,它的高度复杂和精细使得集成电路成为了现代科技的核心。

随着科技的飞速发展,集成电路的制造工艺也在不断地进步和创新。

本文将具体介绍集成电路制造工艺的一些关键步骤和技术。

集成电路制造工艺流程

集成电路制造工艺流程

集成电路制造工艺流程集成电路制造工艺流程是指将芯片设计图纸转化为实际芯片的过程,它是整个集成电路生产的核心环节。

在这个过程中,需要经历多道工艺步骤,包括晶圆制备、光刻、薄膜沉积、离子注入、蚀刻、金属化等多个工艺步骤。

本文将从晶圆制备开始,逐步介绍集成电路制造工艺流程的各个环节。

首先是晶圆制备。

晶圆制备是集成电路制造的第一步,也是最基础的一步。

它的主要目的是在硅片上生长出高纯度的单晶硅层,以便后续的工艺步骤。

晶圆制备包括晶片生长、切割、抛光等工艺步骤。

其中,晶片生长是最为关键的一步,它决定了晶圆的质量和性能。

接下来是光刻工艺。

光刻工艺是将芯片设计图案转移到硅片表面的关键步骤。

在这一步骤中,首先需要将光刻胶涂覆在硅片表面,然后使用光刻机将设计图案投射到光刻胶上,最后进行显影和固化,形成光刻图案。

光刻工艺的精度和稳定性对芯片的性能有着直接的影响。

紧接着是薄膜沉积和离子注入。

薄膜沉积是指在硅片表面沉积一层薄膜,以实现对芯片特定区域的控制。

而离子注入则是将特定的离子注入到硅片中,改变硅片的导电性能。

这两个工艺步骤在集成电路制造中起着至关重要的作用,它们直接影响着芯片的性能和功能。

然后是蚀刻工艺。

蚀刻工艺是将不需要的材料从硅片上去除的过程,通过化学或物理方法将多余的材料蚀刻掉,从而形成芯片上的线路和结构。

蚀刻工艺的精度和稳定性对芯片的性能有着重要的影响,同时也是整个制造工艺中比较复杂的一步。

最后是金属化。

金属化是将金属沉积在硅片表面,形成芯片上的导线和连接器,以实现芯片内部和外部的连接。

金属化工艺的质量和稳定性对芯片的可靠性和稳定性有着直接的影响,它是集成电路制造中不可或缺的一步。

综上所述,集成电路制造工艺流程是一个复杂而精密的过程,它需要经历多道工艺步骤,每一步都对芯片的性能和功能有着直接的影响。

只有严格控制每一个工艺步骤,才能生产出高质量、高性能的集成电路产品。

希望本文能够对集成电路制造工艺流程有所了解,并对相关领域的从业人员有所帮助。

集成电路制造流程过程中的主要工艺

集成电路制造流程过程中的主要工艺

集成电路制造流程过程中的主要工艺随着集成电路技术不断发展,制造过程也得到了不断改进。

集成电路的制造过程包括许多工艺流程,其中主要的工艺包括晶圆加工、光刻、扩散、离子注入、薄膜沉积、蚀刻和封装等。

下面将介绍这些主要工艺的流程和作用。

1. 晶圆加工晶圆加工是制造集成电路的第一步。

在此过程中,对硅晶片进行切割、抛光和清洗处理。

这些步骤确保晶圆表面平整、无污染和精确尺寸。

2. 光刻光刻是制造集成电路的核心技术之一。

它使用光刻机在晶圆表面上投射光芯片的图案。

胶片上的图案经过显影、清洗和烘干处理后,就能形成光刻图形。

光刻工艺的精度决定了集成电路的性能和功能。

3. 扩散扩散是将掺杂物渗透到晶片中的过程。

在这个过程中,将掺杂物“扩散”到硅晶片表面形成p型或n型区域。

这些区域将形成电子元件的基础。

4. 离子注入离子注入是另一种使掺杂物进入硅晶片的方法。

此过程中,掺杂物离子通过加速器注入晶片中。

此方法的优点是能够精确地控制掺杂量和深度。

5. 薄膜沉积在制造集成电路时,需要在晶片表面上沉积各种薄膜。

例如,氧化层、金属层和多晶硅层等。

这些层的作用是保护、连接和隔离电子元件。

6. 蚀刻蚀刻是将薄膜层和掺杂物精确刻划成所需要的形状和尺寸。

这个过程使用化学液体或气体来刻划出薄膜层的形状,以及掺杂物的深度和形状。

7. 封装在制造集成电路的过程中,需要将晶片封装在塑料或陶瓷壳体内。

这个过程是为了保护晶片不受到机械冲击和环境的影响。

同时,封装过程还能为集成电路提供引脚和电气连接。

综上所述,以上是集成电路制造过程中的主要工艺。

这些工艺流程的精度和效率决定了集成电路的性能和功能。

随着技术的不断进步和创新,集成电路的制造过程也会不断改进和优化。

集成电路制造工艺

集成电路制造工艺

集成电路制造工艺
一、集成电路(Integrated Circuit)制造工艺
1、光刻工艺
光刻是集成电路制造中最重要的一环,其核心在于成膜工艺,这一步
将深受工业生产,尤其是电子产品的发展影响。

光刻工艺是将晶体管和其
它器件物理分开的技术,可以生产出具有高精度,高可靠性和低成本的微
电子元器件。

a.硅片准备:在这一步,硅片在自动化的清洁装置受到清洗,并在多
次乳液清洗的过程中被稀释,从而实现高纯度。

b.光刻:在这一步,光刻技术中最重要的参数是刻蚀精度,其值很大
程度上决定着最终的制造成本和产品的质量。

光刻体系中有两个主要部分:照明系统和光刻机。

光刻机使用一种特殊的光刻液,它可以将图形转换成
光掩膜,然后将它们转换成硅片上的图形。

在这一步,晶圆上的图像将逐
步被清楚的曝光出来,刻蚀精度可以达到毫米的程度。

c.光刻机烙印:在这一步,将封装物理图形输出成为光刻机可以使用
的信息,用于控制光刻机进行照明和刻蚀的操作。

此外,光刻机还要添加
一定的标识,以方便晶片的跟踪。

2、掩膜工艺
掩膜工艺是集成电路制造的一个核心过程。

它使用掩模薄膜和激光打
击设备来将特定图案的光掩膜转换到晶圆上。

使用的技术包括激光掩膜、
紫外光掩膜等。

集成电路制造工艺流程介绍

集成电路制造工艺流程介绍

集成电路制造工艺流程介绍1. 晶圆生长:制造过程的第一步是晶圆生长。

晶圆通常是由硅材料制成,通过化学气相沉积(CVD)或单晶硅引入熔融法来生长。

2. 晶圆清洗:晶圆表面需要进行清洗,以去除可能存在的污染物和杂质,以确保后续工艺步骤的成功进行。

3. 光刻:光刻是制造过程中非常关键的一步。

在光刻过程中,先将一层光刻胶涂覆在晶圆表面,然后使用光刻机将芯片的设计图案投影在晶圆上。

接着,进行光刻胶显影,将未受光的部分去除,留下所需的图案。

4. 沉积:接下来是沉积步骤,通过CVD或物理气相沉积(PVD)将金属、氧化物或多晶硅等材料沉积在晶圆表面上,以形成导线、电极或其他部件。

5. 刻蚀:对沉积的材料进行刻蚀,将不需要的部分去除,只留下所需的图案。

6. 接触孔开孔:在晶圆上钻孔,形成电极和导线之间的接触孔,以便进行电连接。

7. 清洗和检验:最后,对晶圆进行再次清洗,以去除可能残留的污染物。

同时进行严格的检验和测试,确保芯片质量符合要求。

以上是一个典型的集成电路制造工艺流程的简要介绍,实际的制造过程可能还包括许多其他细节和步骤,但总的来说,集成电路制造是一个综合了多种工艺和技术的高精度制造过程。

集成电路(Integrated Circuit,IC)制造是一项非常复杂的工艺,涉及到材料科学、化学、物理、工程学和电子学等多个领域的知识。

在这个过程中,每一个步骤都至关重要,任何一个环节出错都可能导致整个芯片的质量不达标甚至无法正常工作。

以下将深入介绍集成电路的制造工艺流程及相关的技术细节。

8. 电镀:在一些特定的工艺步骤中,需要使用电镀技术来给芯片的表面涂覆一层导电材料,如金、铜或锡等。

这些导电层对于芯片的整体性能和稳定性非常重要。

9. 封装:制造芯片后,需要封装芯片,以保护芯片不受外部环境的影响。

封装通常包括把芯片封装在塑料、陶瓷或金属外壳内,并且接上金线用以连接外部电路。

10. 测试:芯片制造完成后,需要进行严格的测试。

集成电路的制造工艺与发展趋势

集成电路的制造工艺与发展趋势

集成电路的制造工艺与发展趋势集成电路是现代电子技术的重要组成部分,广泛应用于计算机、通信、消费电子、汽车电子等领域。

随着科技的不断进步,集成电路制造工艺也在不断发展。

下面将详细介绍集成电路制造工艺与发展趋势。

一、集成电路制造工艺1. 掩膜制作:通过光刻技术,将集成电路的设计图案绘制在光刻胶上,然后通过曝光和显影等步骤,制作出掩膜。

2. 清洗和蚀刻:将掩膜覆盖在硅片上,然后进行清洗,去除表面的杂质。

接着进行蚀刻,将掩膜图案暴露在硅片表面。

3. 沉积:使用化学气相沉积、物理气相沉积等方法,在硅片表面沉积上一层薄膜,常用的有氮化硅、氧化硅等。

4. 电镀:通过电解方法,在薄膜上电镀上一层金属薄膜,如铜、铂等,用于导电和连接电路中的元件。

5. 线路化:使用光刻技术,在薄膜上绘制导线、晶体管等电路元件。

然后通过金属蒸镀或电镀方法填充导线,形成完整的电路结构。

6. 封装:将制造好的芯片封装在塑料或陶瓷封装中,以保护芯片并方便与外界连接。

二、集成电路制造工艺的发展趋势1. 微缩化:随着技术的进步,集成电路的元件结构和线宽越来越小。

目前,主流制造工艺已经实现亚微米级别的线宽。

微缩化使得芯片的性能提高、功耗降低,并能够把更多的电路集成在一个芯片中。

2. 三维集成:为了提高集成度和性能,三维集成成为未来的发展方向。

通过堆叠多层芯片,可以实现更高的密度和更快的信号传输速度。

3. 更环保的制造过程:随着人们对环境保护的意识增强,集成电路制造过程也在朝着更环保的方向发展。

研究人员正在探索替代有害化学物质的材料和工艺,以减少对环境的污染。

4. 更高的集成度:随着技术的发展,未来的集成电路将实现更高的集成度。

通过设计更多的功能和更复杂的结构,可以实现更多的应用和更好的性能。

5. 新材料的应用:为了满足更高的性能需求,研究人员正在开发新的材料,如石墨烯、二维材料等,以用于集成电路制造。

总结:集成电路制造工艺是实现电子产品中心处理器及其他电子元件的制造过程。

微电子09集成电路制造工艺

微电子09集成电路制造工艺
促进技术发展
集成电路制造技术的发展推动了电子技术的进步, 促进了信息产业的发展。
集成电路制造的流程
材料准备
选择合适的衬底材料,并进行清 洗和加工。
图形制备
将电路设计转换为实际的生产图 形,并进行光刻和刻蚀。
薄膜制备
在衬底上沉积所需的薄膜材料, 如金属、介质等。
互连
将电路元件和互连线连接起来, 形成完整的电路系统。
集成电路制造是将电子元器件和电路设计转变为实际可用的集成 电路的过程,包括材料准备、图形制备、薄膜制备、掺杂、刻蚀 、互连等多个环节。
集成电路制造的重要性
提高性能
集成电路制造技术能够将更多的电子元器件集成到 更小的空间内,从而提高电子产品的性能。
降低成本
集成电路制造技术能够实现大规模生产,降低单个 元器件的成本,从而降低整个电子产品的成本。
80%
导体材料
如金、银、铜等,用于制造集成 电路中的导线和连接器。
微电子设备
刻蚀设备
用于在半导体材料上刻蚀出电 路和元件的轮廓。
镀膜设备
用于在半导体材料上沉积金属 或化合物,形成电路和元件的 导线和介质层。
检测设备
用于检测集成电路的质量和性 能,如电子显微镜、X射线检 测仪等。
微电子材料与设备的发展趋势
新材料的研发和应用
随着集成电路技术的发展,对材料的 要求越来越高,需要不断研发新的材 料来满足集成电路的性能和可靠性要 求。
高精度设备的研发和应用
智能制造技术的应用
将人工智能、大数据等技术与微电子 制造相结合,实现智能化制造,提高 生产效率和产品质量。
为了制造更小、更复杂的集成电路, 需要研发更高精度的设备来提高制造 效率和产品质量。
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摘要集成电路广泛应用于生活生产中,对其深入了解很有必要,在此完论文中整的阐述集成电路原理及其制造工艺本报告从集成电路的最初设计制造开始讲起全面讲述了集成电路的整个发展过程制造工艺以及集成电路未来的发展前途。

集成电路广泛应用于生活的各个领域,特别是超大规模集成电路应用之后,使我们的生活方式有了翻天覆地的变化。

各种电器小型化智能化给我们生活带来了各种方便。

所以对于电子专业了解集成电路的是发展及其制造非常有必要的。

关键词集成电路半导体晶体管激光蚀刻集成电路的前世今生说起集成电路就必须要提到它的组成最小单位晶体管。

1947 年在美国的贝尔实验室威廉·邵克雷、约翰·巴顿和沃特·布拉顿成功地制造出第一个晶体管。

晶体管的出现使电子元件由原来的电子管慢慢地向晶体管转变,是电器小型化低功耗化成为了可能。

20 世纪最初的10 年,通信系统已开始应用半导体材料。

开始出现了由半导体材料进行检波的矿石收音机。

1945 年贝尔实验室布拉顿、巴丁等人组成的半导体研究小组经过一系列的实验和观察,逐步认识到半导体中电流放大效应产生的原因。

布拉顿发现,在锗片的底面接上电极,在另一面插上细针并通上电流,然后让另一根细针尽量靠近它,并通上微弱的电流,这样就会使原来的电流产生很大的变化。

微弱电流少量的变化,会对另外的电流产生很大的影响,这就是“放大”作用。

第一次在实验室实际验证的半导体的电流放大作用。

不久之后他们制造出了能把音频信号放大100 倍的晶体管。

晶体管最终被用到了集成电路上面。

晶体管相对于电子管着它本身固有的优点: 1.构件没有消耗:无论多么优良的电子管,都将因阴极原子的变化和慢性漏气而逐渐老化。

由于技术上的原因,晶体管制作之初也存在同样的问题。

随着材料制作上的进步以及多方面的改善,晶体管的寿命一般比电子管长100 到1000 倍。

2.消耗电能极少:耗电量仅为电子管的几十分之一。

它不像电子管那样需要加热灯丝以产生自由电子。

一台晶体管的收音机只要几节干电池就可以半年。

3.不需预热:一开机就工作。

用晶体管做的收音机一开就响,晶体管电视机一开就很快出现画面。

电子管设备就做不到这一点。

4.结实可靠:比电子管可靠100 倍,耐冲击、耐振动,这都是电子管所无法比拟的。

晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一,放热很少,可用于设计小型、复杂、可靠的电路。

晶体管的制造工艺虽然精密,但工序简便,有利于提高元器件的安装密度。

光有了晶体管还是不够,因为要把晶体管集成到一片半导体硅片上才能便于把电路集成把电子产品小型化。

那怎么把晶体管集成呢,这便是后来出现的集成芯片。

采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性化。

集成电路经过30 多年的发展由开始的小规模集成电路到到大规模集成电路再到现在的超大规模乃至巨大规模的集成电路,集成电路有了飞跃式的发展集成度也越来越高,从微米级别到现在的纳米级别。

模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟信号的集成电路。

有许多的模拟集成电路,如运算放大器、模拟乘法器、锁相环、电源管理芯片等。

模拟集成电路的主要构成电路有:放大器、滤波器、反馈电路、基准源电路、开关电容电路等。

数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。

用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号)。

而集成电路的普及离不开因特尔公司。

1968 年:罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔创立了一个新的企业,即英特尔公司。

1969 年英特尔成功开发出第一个PMOS 硅栅晶体管技术。

这些晶体管继续使用传统的二氧化硅栅介质,但是引入了新的多晶硅栅电极。

1971 年,英特尔发布了其第一个微处理器4004。

包含仅2000 多个晶体管,采用英特尔10 微米PMOS 技术生产。

1972 年,英特尔发布了第一个8 位处理器8008。

1978 年,英特尔发布了第一款16 位处理器8086。

含有 2.9 万个晶体管。

1978 年,英特尔标志性地把英特尔8088 微处理器销售给IBM 武装了IBM 新产品IBM PC 的中枢大脑。

16 位8088 处理器为8086 的改进版,含有2.9 万个晶体管,运行频率为5MHz、8MHz 和10MHz。

1982 年,286 微处理器推出,提出了指令集概念,即现在的x86 指令集,可运行为英特尔前一代产品所编写的所有软件。

286 处理器使用了13400 个晶体管,运行频率为6MHz、8MHz、10MHz 和12.5MHz。

1985 年,英特尔386 微处理器问世,含有27.5 万个晶体管,是最初4004 晶体管数量的100 多倍。

386 是32 位芯片,具备多任务处理能力,即它可在同一时间运行多个程序。

1993 年,英特尔奔腾处理器问世,含有3 百万个晶体管,采用英特尔0.8 微米制程技术生产。

1999 年,英特尔发布了处理器。

奔腾 3 是1x1 正方形硅,含有950 万个晶体管,采用英特尔0.25 微米制程技术生产。

2002 年,英特尔奔腾4 处理器推出,高性能桌面台式电脑由此可实现每秒钟22 亿个周期运算。

它采用英特尔0.13 微米制程技术生产,含有5500 万个晶体管。

2002 年,英特尔运用了90 纳米制程技术采用应变硅,高速铜质接头和新型低-k 介质材料。

这是业内首次在生产中采用应变硅。

2005 年5 月26 日:英特尔第一个主流双核处理器“英特尔奔腾 D 处理器”诞生,含有 2.3 亿个晶体管,采用英特尔领先的90 纳米制程技术生产。

2006 年7 月18 日:采用世界最复杂的产品设计,含有17.2 亿个晶体管。

该处理器采用英特尔90 纳米制程技术生产。

2007 年 1 月8 日:英特尔发布了65 纳米制程的酷睿2 处理器。

含有 5.8 亿多个晶体管。

可以说是因特尔公司推动了集成电路的发展特别是CPU 的进步。

世界上大部分的桌面CPU 都出自因特尔公司,随着技术的进步因特尔公司的技术也在不断更新。

到明年也就是2012 年你特尔公司将发布他的最新的CPU 架构制程也将推进到22 纳米采用全新的晶体管—3D 晶体管,这种晶体管将不是普通的平面激光蚀刻出每个晶体管单元而是使衬底立起来进一步增加单位面积晶体管数量使集成度更高这将会是晶体管的又一次巨大的飞跃。

集成电路制造过程一块集成电路的制造工艺也许是世界上最复杂的人类工业制造能力,所经历的过程不亚于人类从受精卵发育完成的全过程。

芯片制作的材料非常普遍就是我们平常所见到的沙子-二氧化硅。

芯片的制作主要有以下几个步骤:1. 长晶二氧化硅矿石经由电弧炉提炼,盐酸氯化,并经蒸馏后,制成了高纯度的多晶硅,其纯度高达99.999999999%。

再把此多晶硅融解,再于融液里种入籽晶,然后将其慢慢拉出,以形成圆柱状的单晶硅晶棒。

硅晶棒再经过切段,滚磨,切片,倒角,抛光,包装后,即成为集成电路芯片的基本原料—硅晶圆片。

晶圆表面氧化 2. 晶圆表面氧化用热氧化法生成SiO2 缓冲层从而使得硅原料具有半导体的特性,主要的二氧化法有干法和湿法两种。

热氧化法用来形成栅极二氧化硅膜,膜要求薄,干法氧化成膜速度慢于湿法。

湿法氧化通常用来形成作为器件隔离用的比较厚的二氧化硅膜。

3. 光蚀刻光蚀刻主要是在硅圆上蚀刻上设计好的集成电路。

因为集成度高单个晶体管只有纳米级所以必须采用激光蚀刻。

在蚀刻前要在晶圆上涂上一层光刻胶所谓光刻胶,是对光、电子束或X 线等敏感,具有在显影液中溶解性的性质,同时具有耐腐蚀性的材料。

一般说来,正型胶的分辩率高,而负型胶具有感光度以及和下层的粘接性能好等特点。

首先,用真空吸引法将基片吸在甩胶机的吸盘上,把具有一定粘度的光刻胶滴在基片的表面,然后以设定的转速和时间甩胶。

由于离心力的作用,光刻胶在基片表面均匀地展开,多余的光刻胶被甩掉,获得一定厚度的光刻胶膜,光刻胶的膜厚是由光刻胶的粘度和甩胶的转速来控制。

接下来使用一定波长的光在感光层中刻出相应的刻痕。

每一步刻蚀都是一个复杂而精细的过程。

当这些刻蚀工作全部完成之后,晶圆被翻转过来。

短波长光线透过石英模板上镂空的刻痕照射到晶圆的感光层上,然后撤掉光线和模板。

通过化学方法除去暴露在外边的感光层物质,而二氧化硅马上在陋空位置的下方生成。

4. 参杂去除光刻胶放高温炉中进行退火处理以消除晶圆中晶格缺陷和内应力,以恢复晶格的完整性。

使植入的掺杂原子扩散到替代位置,产生电特性。

在残留的感光层物质被去除之后,剩下的就是充满的沟壑的二氧化硅层以及暴露出来的在该层下方的硅层。

这一步之后,另一个二氧化硅层制作完成。

然后,加入另一个带有感光层的多晶硅层。

多晶硅是门电路的另一种类型。

由于此处使用到了金属原料(因此称作金属氧化物半导体),多晶硅允许在晶体管队列端口电压起作用之前建立门电路。

感光层同时还要被短波长光线透过掩模刻蚀。

再经过一部刻蚀,所需的全部门电路就已经基本成型了。

然后,要对暴露在外的硅层通过化学方式进行离子轰击,此处的目的是生成N 沟道或P 沟道。

这个掺杂过程创建了全部的晶体管及彼此间的电路连接,每个晶体管都有输入端和输出端。

5.晶圆测试晶圆测试经过上面的几道工艺之后,晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。

通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。

一般每个芯片的拥有的晶粒数量是庞大的,组织一次针测试模式是非常复杂的过程,这要求了在生产的时候尽量是同等芯片规格构造的型号的大批量的生产。

数量越大相对成本就会越低,这也是为什么主流芯片器件造价低的一个因素。

6.封装6. 封装将制造完成晶圆固定,绑定引脚,按照需求去制作成各种不同的封装形式,这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。

比如:DIP、QFP、PLCC、QFN 等。

主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。

7.测试测试、7. 测试、包装经过上述工艺流程以后,芯片制作就已经全部完成了,这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品,以及包装。

经过以上的步骤一个集成芯片就可以使用了。

芯片的生产是个非常复杂的工序,因为集成度非常的高所以生产的环境不能有半点灰尘无尘度更是达到了10 级无尘。

所以在生产的全过程全部都是通过机器人自动完成。

如果说航空发动机是一个国家的工业制造从水平的话那芯片的制造代表着一个国家的全部科技水平。

总结经过这几天查资料我对集成电路有了非常深刻的了解,特别是芯片的制作,在课堂上虽然有所了解但是那只是感性的认识并没有全方面的了解以为随随便便就能做出一个芯片来。

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