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芯片制造六大工藝

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問題描述:

芯片制造六大工藝希望能解答下

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1,芯片的原料晶圓,晶圓的成分是硅,硅是由石英沙所精練出來的,晶圓便是硅元素加以純化(99.999%),接著是將些純硅制成硅晶棒,成為制造集成電路的石英半導(dǎo)體的材料,將其切片就是芯片制作具體需要的晶圓。

晶圓越薄,成產(chǎn)的成本越低,但對工藝就要求的越高。

2,晶圓涂膜晶圓涂膜能抵抗氧化以及耐溫能力,其材料為光阻的一種。

3,晶圓光刻顯影、蝕刻該過程使用了對紫外光敏感的化學(xué)物質(zhì),即遇紫外光則變軟。通過控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在硅晶片涂上光致抗蝕劑,使得其遇紫外光就會溶解。這是可以用上第一份遮光物,使得紫外光直射的部分被溶解,這溶解部分接著可用溶劑將其沖走。這樣剩下的部分就與遮光物的形狀一樣了,而這效果正是我們所要的。這樣就得到我們所需要的二氧化硅層。

4、攙加雜質(zhì)將晶圓中植入離子,生成相應(yīng)的P、N類半導(dǎo)體。具體工藝是是從硅片上暴露的區(qū)域開始,放入化學(xué)離子混合液中。這一工藝將改變攙雜區(qū)的導(dǎo)電方式,使每個(gè)晶體管可以通、斷、或攜帶數(shù)據(jù)。簡單的芯片可以只用一層,但復(fù)雜的芯片通常有很多層,這時(shí)候?qū)⑦@一流程不斷的重復(fù),不同層可通過開啟窗口聯(lián)接起來。這一點(diǎn)類似所層PCB板的制作制作原理。更為復(fù)雜的芯片可能需要多個(gè)二氧化硅層,這時(shí)候通過重復(fù)光刻以及上面流程來實(shí)現(xiàn),形成一個(gè)立體的結(jié)構(gòu)。

5、晶圓測試經(jīng)過上面的幾道工藝之后,晶圓上就形成了一個(gè)個(gè)格狀的晶粒。通過針測的方式對每個(gè)晶粒進(jìn)行電氣特性檢測。一般每個(gè)芯片的擁有的晶粒數(shù)量是龐大的,組織一次針測試模式是非常復(fù)雜的過程,這要求了在生產(chǎn)的時(shí)候盡量是同等芯片規(guī)格構(gòu)造的型號的大批量的生產(chǎn)。數(shù)量越大相對成本就會越低,這也是為什么主流芯片器件造價(jià)低的一個(gè)因素。

6、封裝將制造完成晶圓固定,綁定引腳,按照需求去制作成各種不同的封裝形式,這就是同種芯片內(nèi)核可以有不同的封裝形式的原因。比如:DIP、QFP、PLCC、QFN 等等。這里主要是由用戶的應(yīng)用習(xí)慣、應(yīng)用環(huán)境、市場形式等外圍因素來決定的。

芯片制造六大工藝

其他答案

1、濕洗 (用各種試劑保持硅晶圓表面沒有雜質(zhì))

2、光刻 (用紫外線透過蒙版照射硅晶圓, 被照到的地方就會容易被洗掉, 沒被照到的地方就保持原樣. 于是就可以在硅晶圓上面刻出想要的圖案. 注意, 此時(shí)還沒有加入雜質(zhì), 依然是一個(gè)硅晶圓. )

3、 離子注入 (在硅晶圓不同的位置加入不同的雜質(zhì), 不同雜質(zhì)根據(jù)濃度/位置的不同就組成了場效應(yīng)管.)

4.1、干蝕刻 (之前用光刻出來的形狀有許多其實(shí)不是我們需要的,而是為了離子注入而蝕刻的?,F(xiàn)在就要用等離子體把他們洗掉,或者是一些第一步光刻先不需要刻出來的結(jié)構(gòu),這一步進(jìn)行蝕刻).

4.2、濕蝕刻 (進(jìn)一步洗掉,但是用的是試劑, 所以叫濕蝕刻)-- 以上步驟完成后, 場效應(yīng)管就已經(jīng)被做出來啦,但是以上步驟一般都不止做一次, 很可能需要反反復(fù)復(fù)的做,以達(dá)到要求。

5、等離子沖洗 (用較弱的等離子束轟擊整個(gè)芯片)

6、熱處理,其中又分為:

6.1 快速熱退火 (就是瞬間把整個(gè)片子通過大功率燈啥的照到1200攝氏度以上, 然后慢慢地冷卻下來, 為了使得注入的離子能更好的被啟動以及熱氧化)

6.2 退火

6.3 熱氧化 (制造出二氧化硅, 也即場效應(yīng)管的柵極(gate) )

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