積體電路那麼精密的東西如何製造出來的

2021-03-04 08:54:36 字數 1009 閱讀 6975

1樓:匿名使用者

(1)晶圓製造:以si為例。目前業界主流的ic都是基於si的,所以我們需要先獲得加工的原材料,就是高純度的矽了。

提煉出高純度的矽之後,我們就考慮如何獲得具有相同晶向的單晶矽,廠商會首先通過拉晶的方法得到一根一根的矽碇,通俗表示式通過一塊籽晶在熔融的液態矽上拉獲得的,在此過程中可以進行n或者p型的摻雜,然後將其打磨,拋光,切片,拋光。產業界所用的矽片都是雙面拋光的了,如果你沒見過,我告訴你矽片的樣子看著就像中間沒有洞洞的光碟。目前t**c主要在用12寸晶圓,不斷有說其在推進18寸晶圓。

一塊晶元上就可以加工得到許許多多相同的ic。然而一塊純矽片是不夠的,我們還需要在純矽兩側鍍上氧化層(以後簡寫為oxi),基於矽得天獨厚的優勢,可以輕易在爐管中加溫通氧氣獲得天然氧化層sio2絕緣層,這一層是很薄的,.但對***s工藝具有相當重要的意義。

(2)晶圓加工:這裡大概會重複20-30道主流的工藝,它們主要有:clean、爐管、涂光阻、**、軟/硬烤、顯影、去光阻、蝕刻、摻雜(注入、擴散)、退火、鍍銅(我會用金屬濺鍍sputter)、去銅(做interconnects)等。

上面的步驟是需要重複的。對於傳統ic而言,大致是:在晶圓表面製作出cmosfet及各種電阻電容,再用8層立體金屬連線將最底下這些器件按照圖紙連起來。

而在3d ic中更需要tsv、對準、bonding等步驟將兩層wafer粘合到一起成為一塊3d的晶元。

(3)電性測量:經過上述步奏,一片圓形的晶元上出現許多小格仔,每乙個格仔就是我們希望得到的晶元的雛形了,之後需要測量一下加工完畢的**的i-v,c-v等電氣特性等,是有專門的測量儀器通過探針在打在兩側的金屬或poly上掃瞄分析完成的,我做實驗時候用的四個探針,不知道產業界如何。

(4)切割、封裝:這一步是在封裝廠裡做的,晶圓廠(如t**c)將加工完成的完整晶元運送至晶元封裝廠(如日月光),封裝廠通過裝置將晶元(wafer)切割,得到許多相同的晶粒(die),此時的晶元會比我們在市場上看到的cpu或記憶體小而薄得多,這是因為它們還沒有封裝。封裝即是將die固定在塑料或陶瓷基座上,並引出許多引腳,最後用膠水密封。

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