怎樣制造一顆芯片

簡介

又稱IC，泛指所(suo)有(you)的(de)電(dian)(dian)子元器件(jian)，是在硅板上(shang)集合(he)多種電(dian)(dian)子元器件(jian)實現某種特定(ding)功能的(de)電(dian)(dian)路模塊。它是電(dian)(dian)子設備中最重要的(de)部分，承擔著運(yun)算(suan)和存(cun)儲(chu)的(de)功能。集成電(dian)(dian)路的(de)應(ying)用范(fan)圍(wei)覆蓋了軍(jun)工、民用的(de)幾(ji)乎所(suo)有(you)的(de)電(dian)(dian)子設備。

工具/原料

晶圓(yuan)（晶圓(yuan)的成分是硅，硅是由石英沙所精練出來(lai)的，晶圓(yuan)便(bian)是硅元素加以(yi)純化（99.999%）。）

步驟/方法

將(jiang)些純硅(gui)制成(cheng)硅(gui)晶(jing)(jing)棒(bang)，成(cheng)為制造集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)路的(de)(de)(de)(de)石英半導(dao)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)，將(jiang)其(qi)切(qie)片(pian)(pian)(pian)就(jiu)是(shi)(shi)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)制作具體(ti)(ti)需(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)。 晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)涂(tu)膜。晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)涂(tu)膜能(neng)抵抗(kang)氧化(hua)以(yi)及耐(nai)溫能(neng)力(li)，其(qi)材(cai)料(liao)為光(guang)(guang)阻的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)種(zhong)。 晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)光(guang)(guang)刻顯影、蝕刻。該過(guo)(guo)(guo)程(cheng)(cheng)使用(yong)了對(dui)紫外光(guang)(guang)敏感的(de)(de)(de)(de)化(hua)學物(wu)質，即遇紫外光(guang)(guang)則(ze)變軟。通過(guo)(guo)(guo)控制遮(zhe)光(guang)(guang)物(wu)的(de)(de)(de)(de)位置可(ke)(ke)以(yi)得(de)到芯(xin)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)外形(xing)(xing)(xing)。在硅(gui)晶(jing)(jing)片(pian)(pian)(pian)涂(tu)上(shang)(shang)光(guang)(guang)致抗(kang)蝕劑(ji)，使得(de)其(qi)遇紫外光(guang)(guang)就(jiu)會溶(rong)(rong)解(jie)(jie)。這(zhe)是(shi)(shi)可(ke)(ke)以(yi)用(yong)上(shang)(shang)第一(yi)(yi)(yi)(yi)份遮(zhe)光(guang)(guang)物(wu)，使得(de)紫外光(guang)(guang)直射的(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)分被(bei)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)，這(zhe)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)部(bu)(bu)分接著可(ke)(ke)用(yong)溶(rong)(rong)劑(ji)將(jiang)其(qi)沖走(zou)。這(zhe)樣(yang)剩下(xia)的(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)分就(jiu)與(yu)遮(zhe)光(guang)(guang)物(wu)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)一(yi)(yi)(yi)(yi)樣(yang)了，而這(zhe)效果正是(shi)(shi)我們(men)所要(yao)的(de)(de)(de)(de)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)得(de)到我們(men)所需(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)二氧化(hua)硅(gui)層(ceng)。 攙加雜(za)質。將(jiang)晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)中植入(ru)離(li)(li)子(zi)(zi)，生(sheng)成(cheng)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)P、N類半導(dao)體(ti)(ti)。具體(ti)(ti)工藝是(shi)(shi)是(shi)(shi)從硅(gui)片(pian)(pian)(pian)上(shang)(shang)暴露的(de)(de)(de)(de)區(qu)(qu)域(yu)開始，放入(ru)化(hua)學離(li)(li)子(zi)(zi)混合(he)液中。這(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)工藝將(jiang)改變攙雜(za)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)導(dao)電(dian)(dian)方式，使每個(ge)晶(jing)(jing)體(ti)(ti)管(guan)可(ke)(ke)以(yi)通、斷、或攜帶數據。簡(jian)單的(de)(de)(de)(de)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)可(ke)(ke)以(yi)只用(yong)一(yi)(yi)(yi)(yi)層(ceng)，但復(fu)(fu)雜(za)的(de)(de)(de)(de)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)通常有很多層(ceng)，這(zhe)時候將(jiang)這(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)流程(cheng)(cheng)不斷的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)復(fu)(fu)，不同層(ceng)可(ke)(ke)通過(guo)(guo)(guo)開啟窗口聯接起來。這(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)點類似(si)所層(ceng)PCB板(ban)的(de)(de)(de)(de)制作制作原理。 更為復(fu)(fu)雜(za)的(de)(de)(de)(de)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)可(ke)(ke)能(neng)需(xu)(xu)要(yao)多個(ge)二氧化(hua)硅(gui)層(ceng)，這(zhe)時候通過(guo)(guo)(guo)重(zhong)(zhong)復(fu)(fu)光(guang)(guang)刻以(yi)及上(shang)(shang)面(mian)流程(cheng)(cheng)來實現，形(xing)(xing)(xing)成(cheng)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)立體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)結構。 晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)測試。經過(guo)(guo)(guo)上(shang)(shang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)幾道工藝之(zhi)后，晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)上(shang)(shang)就(jiu)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)了一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)個(ge)格狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒。通過(guo)(guo)(guo)針測的(de)(de)(de)(de)方式對(dui)每個(ge)晶(jing)(jing)粒進(jin)行電(dian)(dian)氣特性檢(jian)測。

一般每個(ge)芯(xin)(xin)片(pian)的(de)(de)(de)擁(yong)有(you)的(de)(de)(de)晶粒數量是(shi)龐(pang)大(da)(da)的(de)(de)(de)，組織一次(ci)針測(ce)(ce)試(shi)模式是(shi)非(fei)常復雜的(de)(de)(de)過(guo)程，這(zhe)(zhe)要(yao)求了在(zai)生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)時候盡量是(shi)同(tong)等(deng)芯(xin)(xin)片(pian)規格構造(zao)的(de)(de)(de)型號的(de)(de)(de)大(da)(da)批量的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)。數量越(yue)大(da)(da)相(xiang)對成本就(jiu)會越(yue)低，這(zhe)(zhe)也(ye)是(shi)為什么主流芯(xin)(xin)片(pian)器件造(zao)價低的(de)(de)(de)一個(ge)因素(su)(su)。 封裝(zhuang)(zhuang)。將制造(zao)完成晶圓(yuan)(yuan)固定，綁定引腳，按照需(xu)求去制作成各種不同(tong)的(de)(de)(de)封裝(zhuang)(zhuang)形(xing)式，這(zhe)(zhe)就(jiu)是(shi)同(tong)種芯(xin)(xin)片(pian)內核可以(yi)有(you)不同(tong)的(de)(de)(de)封裝(zhuang)(zhuang)形(xing)式的(de)(de)(de)原(yuan)因。比(bi)如：DIP、QFP、PLCC、QFN 等(deng)等(deng)。這(zhe)(zhe)里主要(yao)是(shi)由用戶(hu)的(de)(de)(de)應(ying)用習慣、應(ying)用環境(jing)、市場形(xing)式等(deng)外圍(wei)因素(su)(su)來決定的(de)(de)(de)。 測(ce)(ce)試(shi)、包(bao)裝(zhuang)(zhuang)。經過(guo)上述工(gong)藝流程以(yi)后，芯(xin)(xin)片(pian)制作就(jiu)已經全部完成了，這(zhe)(zhe)一步驟是(shi)將芯(xin)(xin)片(pian)進(jin)行測(ce)(ce)試(shi)、剔除不良品，以(yi)及包(bao)裝(zhuang)(zhuang)。 注意事(shi)項 晶圓(yuan)(yuan)越(yue)薄，成產(chan)的(de)(de)(de)成本越(yue)低，但對工(gong)藝就(jiu)要(yao)求的(de)(de)(de)越(yue)高。