芯片制造過程

1、從砂到芯片看處理器是如何精煉的，信息學(xué)院楊緒業(yè)，其次是文字結(jié)合，看看一頭地一頭地：砂：硅是地殼內(nèi)第二豐富的元素體，脫氧的砂(特別是灰水晶)包含最多25個(gè)硅元素體，以二氧化硅(SiO2)的形式存在通過多階段凈化，得到可用于半導(dǎo)體制造品質(zhì)的硅、學(xué)名電子級(jí)硅(EGS )，平均每100萬個(gè)硅原子最多只有1個(gè)雜質(zhì)原子。 該圖顯示了如何通過硅凈化溶解得到大晶體，最后得到的是硅錠。 單晶硅錠：整體大致為圓柱形，重量約100kg，硅純度99.9999。 第一階段攝影圖片、硅錠切斷：橫向切成圓形的單一硅片，即所謂的晶片。 順便說一下，為什么晶圓是圓的呢？你懂得，晶圓：切斷的晶圓被研磨幾乎完美，表面也可以成為鏡子

2、。第二階段攝影圖片，實(shí)際上，因特爾本身不生產(chǎn)這種晶片，直接從第三方半導(dǎo)體企業(yè)購(gòu)買產(chǎn)品，然后在自各兒的生產(chǎn)流水線進(jìn)一步加工，例如現(xiàn)在主流的45nm HKMG (高k金屬男同性戀)。 饒有興致的是，因特爾創(chuàng)立初期使用的晶圓尺寸僅為2英寸/50毫米。 負(fù)性光刻膠(Photo Resist ) :圖中的藍(lán)色部分與制作以往的薄膜一樣，是在晶片旋轉(zhuǎn)中注入的負(fù)性光刻膠液。 通過旋轉(zhuǎn)晶圓，能夠使結(jié)賬臺(tái)店非常薄、非常平坦。 光電微影技術(shù)：結(jié)賬臺(tái)層隨后通過掩膜(Mask )在紫外輻射(UV )下曝光，變?yōu)榭扇?，其間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類似于按下機(jī)械通用相機(jī)快門優(yōu)先時(shí)膠片的變化。 掩膜上印刷有預(yù)先修正的電路圖案，如果紫外

3、輻射透過該圖案碰到結(jié)賬臺(tái)主層，則形成微處理器的各層的電路圖案。 通常，在晶片上得到的電路圖案是掩模上的圖案的四分之一。 光刻：由此進(jìn)入50-200毫微米大小的晶體管水平。 在一塊晶片上可以切出數(shù)百個(gè)處理器，從這里縮小視野，展示晶體管星空衛(wèi)視等的零配件的制作方法。 晶體管相當(dāng)于開關(guān)，控制著電流的方向。 現(xiàn)在的晶體管這么小，一根針上能放大約3000萬個(gè)。 第三階段攝影圖片，負(fù)性光刻膠溶解：在光電微影技術(shù)中，紫外輻射下曝光的負(fù)性光刻膠溶解，去除后殘留的圖案與掩膜上的一致。 蝕刻：用化學(xué)物質(zhì)溶解露出的結(jié)晶圓部分，剩下的結(jié)賬臺(tái)斯特保護(hù)不應(yīng)該蝕刻的部分。 去除結(jié)賬臺(tái)塵埃：蝕刻完成后，完成結(jié)賬臺(tái)塵埃的使命宣

4、言，全部去除后，可看到修正的電路圖案。 第四階段攝影圖片，結(jié)賬臺(tái)罷工：再次施加結(jié)賬臺(tái)罷工(藍(lán)色部分)，然后通過照片微影技術(shù)，把曝光的部分洗掉，剩下的結(jié)賬臺(tái)罷工用于保護(hù)不注入絡(luò)離子的部分的材料。 在真空系統(tǒng)中，通過將加速摻雜的原子的絡(luò)離子照射(注入)到固體材料中，在注入的區(qū)域中形成特殊的注入層，從而改變這些個(gè)區(qū)域中的硅的導(dǎo)電性。 經(jīng)過電場(chǎng)加速，注入的絡(luò)離子流速度可超過30萬公里。 負(fù)性光刻膠的除去：絡(luò)離子注入完成后，負(fù)性光刻膠也被除去，注入?yún)^(qū)域(綠色部分)也被摻雜，不同的原子被注入。 請(qǐng)注意，此時(shí)的綠色與在先不同。 第五階段攝影圖片，晶體管準(zhǔn)備：至此，晶體管基本完成了。 在絕緣材料(品紅色)上蝕

5、刻3個(gè)孔，填充銅，以便與其他晶體管接線。 電鍍：在晶圓上電鍍硫酸銅，使銅絡(luò)離子沉淀在晶體管上。 銅絡(luò)離子從正極(陽極)流向負(fù)極(陰極)。 銅層：電鍍完成后，銅絡(luò)離子堆積在晶圓表面，形成薄銅層。 第六階段攝影圖片、研磨：研磨多才多藝的銅，即研磨晶片表面。 金屬層：晶體管級(jí)，6個(gè)晶體管組合，約500毫微米。在不同的晶體管之間形成復(fù)合布線金屬層。 具體的版結(jié)構(gòu)依賴于各個(gè)處理器所需的不同功能。 拍攝第七階段的攝影圖片，芯片表面看起來異常光滑，實(shí)際上可能包含20多層的復(fù)雜電路，放大后會(huì)看到非常復(fù)雜的電路網(wǎng)絡(luò)，例如未來的多層高速公路系統(tǒng)。 晶片測(cè)試：核心級(jí)，約10毫米/0. 5英寸。 圖中是晶片的一部分，

6、接受第一次的功能測(cè)試，使用回流丙二烯電路圖案對(duì)每個(gè)芯片進(jìn)行對(duì)比。 晶圓切片(Slicing ) :晶圓水平，300mm/12英寸。 把晶圓切成塊狀搖滾樂。 每個(gè)子搖滾樂都是處理器的核心(Die )。銷毀缺陷內(nèi)核：晶片級(jí)。 丟棄在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的有缺陷的內(nèi)核，準(zhǔn)備進(jìn)入下一步。第八階段攝影圖片，單內(nèi)核：內(nèi)核級(jí)。 從晶片上切出的各個(gè)核在這里表示Core i7的核。 包裝：包裝級(jí)別，20mm/1英寸。 電路板(電路板)、核心、散熱片重疊，形成我們所看到的處理器一樣的形狀。 電路板(綠色)相當(dāng)于一個(gè)基板，為處理器核心提供電氣和機(jī)械的接口，便于與PC系統(tǒng)的其他部分的交互。 散熱器(銀色)負(fù)責(zé)散熱芯。 處理器：這樣可以得到完整的處理器(這里是Core i7)。 在這個(gè)世界上最干凈的房間制作的最復(fù)雜的產(chǎn)品，其實(shí)是經(jīng)過數(shù)百個(gè)步驟得到的，在這里顯示了其中幾個(gè)重要的步驟。第9階段攝影圖片、等級(jí)測(cè)試：最后的測(cè)試，識(shí)別各處理器的主要特性(例如，最大射頻