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芯片是怎样制造出来的

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 芯片是怎样制造出来的？有哪些过程呢？ 0
2021-10-25 08:52:47　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × elecfans 该类别下有 7 个回答。邀请回答 heks 该类别下有 7 个回答。邀请回答 szj0213 该类别下有 6 个回答。邀请回答 60user103 该类别下有 6 个回答。邀请回答 dsgfa 该类别下有 6 个回答。邀请回答细水爱长流该类别下有 6 个回答。邀请回答深海零下一度1 该类别下有 6 个回答。邀请回答 mingodong 该类别下有 6 个回答。邀请回答 h1654155199.5148 该类别下有 6 个回答。邀请回答 ZQW发烧友该类别下有 6 个回答。邀请回答安立路该类别下有 6 个回答。邀请回答国名英雄XXX 该类别下有 6 个回答。邀请回答飞雪9366 该类别下有 6 个回答。邀请回答冰箱洗衣机该类别下有 6 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 6 个回答。邀请回答 lifei639156 该类别下有 6 个回答。邀请回答 a732538 该类别下有 5 个回答。邀请回答 w97669665 该类别下有 5 个回答。邀请回答 riverdj 该类别下有 5 个回答。邀请回答 hisysteeoke 该类别下有 5 个回答。邀请回答举报李桂英相关推荐 • 请问ARM是怎么制造出来的？ 1650 • 电路设计应用 3573 • 单片机是怎样造出来的？原理是什么？ 3821 • 制造出高品质的线路板需要哪些条件 1902 • 如何理解制造出这块电路板 4550 • 问个电容的问题 4488 • 关于直接甲醇燃料电池的制造成本 4655 • 如何采用BiCom3工艺制造出一款功能丰富的电压反馈放大器？ 1217 • 中断向量表在代码中如何构造出来呢 1747 • 希望攒机高手制作手机家庭监控系统 7282 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　芯片一般是指集成电路的载体，也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果，通常是一个可以立即使用的独立的整体。如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏，那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。　　那么要想造个芯片，首先，你得画出来一个长这样的玩意儿给Foundry 　　我们终于看到一个门电路啦！这是一个NAND Gate（与非门）　　其中蓝色的是金属1层，绿色是金属2层，紫色是金属3层，粉色是金属4层。那晶体管（“晶体管”自199X年以后已经主要是 MOSFET，即场效应管了）呢？仔细看图，看到里面那些白色的点吗？那是衬底，还有一些绿色的边框？那些是Active Layer （也即掺杂层）。　　Foundry是怎么做的呢？大体上分为以下几步：　　首先搞到一块圆圆的硅晶圆，（就是一大块晶体硅，打磨的很光滑，一般是圆的）　　图片按照生产步骤排列。但是步骤总结单独写出。　　1、湿洗（用各种试剂保持硅晶圆表面没有杂质）　　2、光刻（用紫外线透过蒙版照射硅晶圆，被照到的地方就会容易被洗掉，没被照到的地方就保持原样。于是就可以在硅晶圆上面刻出想要的图案。注意，此时还没有加入杂质，依然是一个硅晶圆。）　　3、离子注入（在硅晶圆不同的位置加入不同的杂质，不同杂质根据浓度/位置的不同就组成了场效应管。）　　4.1、干蚀刻（之前用光刻出来的形状有许多其实不是我们需要的，而是为了离子注入而蚀刻的。现在就要用等离子体把他们洗掉，或者是一些第一步光刻先不需要刻出来的结构，这一步进行蚀刻）。　　4.2、湿蚀刻（进一步洗掉，但是用的是试剂，所以叫湿蚀刻）—— 以上步骤完成后，场效应管就已经被做出来啦，但是以上步骤一般都不止做一次，很可能需要反反复复的做，以达到要求。　　5、等离子冲洗（用较弱的等离子束轰击整个芯片）　　6、热处理，其中又分为：　　6.1 快速热退火（就是瞬间把整个片子通过大功率灯啥的照到1200摄氏度以上，然后慢慢地冷却下来，为了使得注入的离子能更好的被启动以及热氧化）　　6.2 退火　　6.3 热氧化（制造出二氧化硅，也即场效应管的栅极（gate））　　7、化学气相淀积（CVD），进一步精细处理表面的各种物质　　8、物理气相淀积（PVD），类似，而且可以给敏感部件加coating 　　9、分子束外延（MBE）如果需要长单晶的话就需要。　　10、电镀处理　　11、化学/机械表面处理　　12、晶圆测试　　13、晶圆打磨就可以出厂封装了。　　再通过图示来一步步看▼ 　　　　1、上面是氧化层，下面是衬底（硅）——湿洗　　　　2、一般来说，先对整个衬底注入少量（10^10 ~ 10^13 / cm^3）的P型物质（最外层少一个电子），作为衬底——离子注入　　　　3、先加入Photo-resist，保护住不想被蚀刻的地方——光刻　　4、上掩膜！（就是那个标注Cr的地方。中间空的表示没有遮盖，黑的表示遮住了。） —— 光刻　　　　5、紫外线照上去，下面被照得那一块就被反应了——光刻　　　　6、撤去掩膜——光刻　　　　7、把暴露出来的氧化层洗掉，露出硅层（就可以注入离子了）——光刻　　　　8、把保护层撤去。这样就得到了一个准备注入的硅片。这一步会反复在硅片上进行（几十次甚至上百次）——光刻　　　　9、然后光刻完毕后，往里面狠狠地插入一块少量（10^14 ~ 10^16 /cm^3）注入的N型物质就做成了一个N-well （N-井）——离子注入　　　　10、用干蚀刻把需要P-well的地方也蚀刻出来，也可以再次使用光刻刻出来——干蚀刻　　11、上图将P-型半导体上部再次氧化出一层薄薄的二氧化硅—— 热处理　　12、用分子束外延处理长出的一层多晶硅，该层可导电——分子束外延　　13、进一步的蚀刻，做出精细的结构。（在退火以及部分CVD）—— 重复3-8光刻 + 湿蚀刻　　14、再次狠狠地插入大量（10^18 ~ 10^20 / cm^3）注入的P/N型物质，此时注意MOSFET已经基本成型——离子注入　　　　15、用气相积淀形成的氮化物层 —— 化学气相积淀　　　　16、将氮化物蚀刻出沟道——光刻 + 湿蚀刻　　　　17、物理气相积淀长出金属层——物理气相积淀　　　　18、将多余金属层蚀刻。光刻 + 湿蚀刻重复 17-18 次长出每个金属层。　　附图的步骤在每幅图的下面标注，一共18步。　　最终成型大概长这样：　　　　其中，步骤1-15 属于前端处理（FEOL），也即如何做出场效应管。步骤16-18 （加上许许多多的重复）属于后端处理（BEOL），后端处理主要是用来布线。最开始那个大芯片里面能看到的基本都是布线！一般一个高度集中的芯片上几乎看不见底层的硅片，都会被布线遮挡住。　　SOI （Silicon-on-Insulator）技术：　　传统CMOS技术的缺陷在于：衬底的厚度会影响片上的寄生电容，间接导致芯片的性能下降。 SOI技术主要是将源极/漏极和硅片衬底分开，以达到（部分）消除寄生电容的目的。　　传统：　　　　SOI：　　　　制作方法主要有以下几种（主要在于制作硅-二氧化硅-硅的结构，之后的步骤跟传统工艺基本一致。）　　1. 高温氧化退火：　　　　在硅表面离子注入一层氧离子层　　　　等氧离子渗入硅层，形成富氧层　　　　高温退火　　　　成型　　或者是　　2. Wafer Bonding（用两块！）不是要做夹心饼干一样的结构吗？爷不差钱！来两块！　　　　　　对硅2进行表面氧化　　　　对硅2进行氢离子注入对硅2进行氢离子注入　　　　翻面　　　　将氢离子层处理成气泡层将氢离子层处理成气泡层　　　　切割掉多余部分切割掉多余部分

2021-10-25 17:39:52 评论举报王晾其