芯片是怎么制作的

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 。
7、测试和包装
【芯片是怎么制作的】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 。