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芯片的制造事理3D动画看从砂子到芯片的完整过程_光刻_电路图

admin 2024-09-02 05:47:58 0

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芯片是怎么造出来的?

·先把石英砂制成多晶硅,加热让它熔化,再让它成长成纯度达到9个9的单晶硅。

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·然后掐头去尾切割成硅片,再抛光打磨出镜面就造出了晶圆。
12寸晶圆的直径是300毫米,跟一口锅差不多,能切出230个芯片来,但它的厚度只有0.75毫米,非常薄弱。

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(图片来自网络侵删)

·加工的时候要用晶圆盒装起来,运到晶圆厂的各个机器里走流程,每次进出机器都须要机器手轻轻地拍拿放,全体过程没有工人打仗,保持绝对的干净。

·加工前要先清洁晶圆,先用去离子水洗濯,再用气体来干燥,然后放在高温下通入氧气,让晶圆表面形成一层二氧化硅保护层,这样制造芯片的材料就准备好了。

·接下来要用光把电路图刻到芯片表面,说是刻实在是把电路图复制到光刻胶上。
先在晶圆中央滴上光刻胶,然后高速旋转,用离心力让光刻胶分布均匀,浅浅烘烤一下帮助光刻胶附着。

·重点来了,下面要把晶圆送进光刻机了,准备一张光掩膜,它是刻着电路图的玻璃遮光板,一张光掩膜就要30万美元,制造一块芯片须要80张不同的光掩膜,算算这得多少钱?这组透镜可以把光掩膜上的图案缩小4倍,再投射到芯片上,光的分辨率决定了芯片能做到多小,顶级的光刻机要2亿美元一台。

·然后用紫外光照射晶圆,光刻胶见光去世,被照射到的胶很随意马虎脱落,而没被照射到的留了下来,形成了跟光掩膜一样的电路图,就像盖章一样在晶圆上盖230个章,实际过程很快就形成了230个电路图。

·然后用去离子水和显影液一洗,让已经见光去世的胶脱落,露出电路图,再烘烤一次,让晶圆上残留的光刻胶变硬。

·接着就照着电路图刻蚀出电路,把晶圆泡到溶剂里,没有光刻胶保护的地方会被堕落掉,严格掌握溶剂身分和浸泡韶光就能刻出指定深度的沟儿,跟光掩膜上的电路图千篇一律。

·如果不刻蚀晶圆而是给它表面喷膜或者让它自己长出一层膜,那没有光刻胶保护的地方厚度就会增加,就彷佛用遮板来喷字一样。

·薄膜一共有3种:金属、绝缘体也便是氧化物还有硅的结晶层,每种都用不同的工艺来流积晶层。
纯硅导电性差,往晶圆里注入金属离子才能实现电流和旗子暗记的通报,形成真正的电路。
注入离子的时候会毁坏晶格,注入之后要顺手修复。
沉积和离子注入之前也要用光刻机刻画出电路图,这便是为什么光刻机如此主要。

·这只是完成了一层,而芯片一共有80层,重复上面的步骤80次,每次结束的时候都要洗濯晶圆,这才能形成80层堆叠起来的导电或绝缘层,每一层都有设计好的线路图案。
再坚持一下,快造好了。

·用电镜检讨晶体管的构造,标记出有缺陷的部分,把晶圆切割成小方块,末了完成封装。

价格高达10万块的芯片就制作好了,100000RMB。

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