晶片是如何製作的
1、晶片材料
矽片的成分是矽,矽由石英砂精製而成。矽片經矽元素(99.999%)提純後製成矽棒,成為製造積體電路的石英半導體材料。晶片是晶片製造所需的特定晶片。晶圓越薄,生產成本就越低,但對工藝的要求就越高。
2、晶圓塗層
晶圓塗層可以抵抗氧化和溫度,其材料是一種光致抗蝕劑。
3、晶圓光刻顯影、蝕刻
首先,在晶圓(或基板)表面塗覆一層光刻膠並乾燥。乾燥的晶片被轉移到光刻機上。通過掩模,光將掩模上的圖案投射到晶圓表面的光刻膠上,實現曝光和化學發光反應。曝光後的晶圓進行二次烘烤,即所謂曝光後烘烤,烘烤後的光化學反應更為充分。
最後,顯影劑被噴在晶圓表面的光刻膠上以形成曝光圖案。顯影后,掩模上的圖案保留在光刻膠上。糊化、烘烤和顯影都是在均質顯影劑中完成的,曝光是在平版印刷機中完成的。均化顯影機和光刻機一般都是線上操作,晶片通過機械手在各單元和機器之間傳送。
整個曝光顯影系統是封閉的,晶片不直接暴露在周圍環境中,以減少環境中有害成分對光刻膠和光化學反應的影響。
4、新增雜質
相應的p和n半導體是通過向晶圓中注入離子而形成的。
具體工藝是從矽片上的裸露區域開始,將其放入化學離子混合物中。這個過程將改變摻雜區的傳導模式,使每個電晶體都能開啟、關閉或攜帶資料。一個簡單的晶片只能使用一層,但一個複雜的晶片通常有許多層。
此時,該過程連續重複,通過開啟視窗可以連線不同的層。這與多層pcb的製造原理類似。更復雜的晶片可能需要多個二氧化矽層。此時,它是通過重複光刻和上述工藝來實現的,形成一個三維結構。
5、晶圓
經過上述處理後,晶圓上形成點陣狀晶粒。用針法測試了各晶粒的電學效能。一般來說,每個晶片都有大量的晶粒,組織一次pin測試模式是一個非常複雜的過程,這就要求儘可能批量生產相同規格型號的晶片。數量越大,相對成本就越低,這也是主流晶片裝置成本低的一個因素。
6、封裝
同一片晶片芯可以有不同的封裝形式,其原因是晶片固定,引腳捆綁,根據需要製作不同的封裝形式。例如:DIP、QFP、PLCC、QFN等,這主要取決於使用者的應用習慣、應用環境、市場形態等外圍因素。
7、測試和包裝
經過上述過程,晶片生產已經完成。這一步是測試晶片,去除有缺陷的產品,幷包裝。
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