芯片内部是怎么做到的?
芯片制造的全过程包括芯片设计、芯片制造、封装制造、测试等。芯片制造过程特别复杂。
首先是芯片设计,根据设计要求生成“图案”。
1,晶圆材料
硅片的成分是硅,是从石英砂中提炼出来的。硅片经硅元素(99.999%)提纯,制成硅棒,成为制造集成电路的应时半导体材料。芯片是芯片制造所需的特定晶片。晶圆越薄,生产成本越低,但对工艺的要求越高。
2.晶片涂层
晶圆涂层可以抗氧化和耐高温,其材料是光刻胶。
3、光刻、显影和刻蚀晶片
首先,在晶片(或衬底)表面涂覆一层光刻胶并干燥。干燥的晶片被转移到掩模对准器。光线通过掩膜版,将掩膜版上的图案投射到晶圆表面的光刻胶上,实现曝光和化学发光反应。曝光后的晶圆经过两次烘烤,也就是所谓的后曝光烘烤,烘烤后的光化学反应更加充分。
最后,将显影剂喷洒在晶片表面的光致抗蚀剂上,以形成曝光图案。显影后,掩模上的图案保留在光致抗蚀剂上。涂胶、烘焙、显影都是在同质显影液中完成,曝光是在光刻机中完成。一般情况下,均质机和光刻机都是在线操作的,通过机器人在单元和机器之间转移晶片。
整个曝光显影系统是封闭的,晶圆不直接暴露在周围环境中,减少环境中有害成分对光刻胶和光化学反应的影响。
4.添加杂质
相应的P和N半导体是通过将离子注入晶片中形成的。
具体工艺是从硅片上曝光的区域开始,放入化学离子混合物中。这个过程会改变掺杂区的导电模式,使得每个晶体管都可以导通、关断或携带数据。简单的芯片只能用一层,复杂的芯片通常有很多层。
此时不断重复这个过程,打开窗口就可以连接不同的层。这类似于多层pcb的制造原理。更复杂的芯片可能需要多层二氧化硅层。此时通过重复光刻和上述过程实现,形成三维结构。
5.薄饼
在上述处理之后,在晶片上形成晶格颗粒。用针法测试每个药柱的电性能。一般来说,每一个芯片都有大量的晶粒,组织一个引脚测试图案是一个非常复杂的过程,需要尽可能的量产相同规格型号的芯片。数量越大,相对成本越低,这也是主流芯片设备成本低的一个因素。6、包装
同一个芯片核可以有不同的封装形式,因为芯片是固定的,引脚是扎的,可以根据需要做出不同的封装形式。例如:迪普、QFP、PLCC、QFN等。,这主要取决于用户的应用习惯、应用环境、市场形态等周边因素。
6、测试和包装
经过上述过程,芯片生产已经完成。这一步是测试芯片,剔除不良品,封装。
扩展数据:
芯片组是一组集成电路“芯片”,它们一起工作并作为产品出售。它负责连接计算机的核心微处理器和机器的其他部分。是决定主板水平的重要部件。过去的芯片组是由多个芯片组成,逐渐简化为两个芯片。
在计算机领域,芯片组通常是指计算机主板或扩展卡上的芯片。在讨论基于英特尔奔腾处理器的个人电脑时,芯片组这个词通常指的是两种主要的主板芯片组:北桥和南桥。芯片组制造商可以,也经常,独立于主板。
例如,PC主板芯片组包括英伟达的NFORCE芯片组和威盛电子的KT880芯片组,这两种芯片组都是为AMD处理器或许多英特尔芯片组开发的。
单芯片芯片组已经推出很多年了,比如sis 730。