芯片是怎么制造出来的?原来过程这么复杂

芯片是怎么制造出来的?原来过程这么复杂,第1张

别看芯片的体积小,但制造难度非常大,我们一般看到的芯片是小小的一枚,但是在显微镜下,如同街道星罗棋布,整齐有序,其中无数的细节令人惊叹不已。

沙子是我们生活中非常常见的一种物质,它的主要组成成分是石英,也就是二氧化硅(SiO2),沙子中二氧化硅含量高,因此,对于半导体产业来说,沙子是再合适不过的原料了。制作半导体材料所需要的原料是单晶硅,因此,需要先将沙子中的氧去除,从而得到单质硅。所以说原材料是足够的,但是生产过程却异常杂,简要说明一下步骤。

1、对沙子进行脱氧,提取沙子中的硅元素,这也是半导体制造产业的基础元素。

2、硅熔炼 ,通过多脱氧,熔炼,净化得到大晶体,就是大大的一坨,学名叫作硅锭。

3、硅锭切割,把硅锭横向切割成圆形的单个硅片,也就是大家所说的晶圆,晶圆会进行抛光打磨,打磨甚至可以拿出来当镜子用的光滑度。

4、涂胶,在旋转过程中向晶圆上均匀的涂上一层薄薄的胶。

5、光刻、通过光刻机把一个已经设计好芯片电路的芯板上所有的电路图都刻在晶圆上,此时形成了芯片的核心电路图案。

6、掺杂、在真空中向硅中添加其它的元素,以改变这些区域的导电性,这是为了下一步半导体晶体管制造奠定基础。

7、MOS管制造,MOS管是构成芯片门电路的核心,一个芯片有几十亿个这样的晶体管来组成,这一步主要的工艺就是制造MOS晶体管,形成MOS管包括元极,漏极,门极,沟区等在内的原件,然后盖上一层黄色的氧化层,再在最外层再覆盖上一层铜,以便能与晶体管进行电路的连接。最后一道工序就是把它们磨平

8、按照同样的工序制造几十亿个这样的晶体管,晶体管之间通过这些错综复杂的电路相连接,形成一个大型的集成电路。

9、检测、丢弃有瑕疵的内核,这些晶体都是在纳米级别的测试过程中,发现有瑕疵的内核将被抛弃。

10、切割、这样一个晶圆上一次会产生多个芯片内核,现在把它切割成每一个单独的芯片内核,切割后的芯片内核安装在芯片的基座上,这就是一个芯片的成品了。

11、等级测试以及评定、对芯片的最高频率,功耗,发热等进行评价,按照测试结果,评定以不同的型号进行出厂销售。

现在的芯片无处不在,从手机到人工智能再到航空航天,每一项技术都离不开芯片的支撑。虽然看起来这这十一个步骤很简单,但是其中包含的技术和工序等等十分复杂和精细。

主要是对硅晶片(Si

wafer)的一系列处理

1、清洗

->

2、在晶片上铺一层所需要的半导体

->

3、加上掩膜

->

4、把不要的部分腐蚀掉

->

5、清洗

重复2到5就可以得到所需要的芯片了

Cleaning

->

Deposition

->

Mask

Deposition

->

Etching

->

Cleaning

1、中的清洗过程中会用到硝酸,氢氟酸等酸,用于清洗有机物和无机物的污染

其中Deposition过程可能会用到多种器材,比如HELIOS等~

Mask

Deposition过程中需要很多器材,包括Spinner,Hot

plate,EVG等等~

根据材料不同或者需要的工艺精度不同,Etching也分很多器材,可以使用专门的液体做Wet

etch,或者用离子做Plasma

Etching等

最后一部的Cleaning一般是用Develpoer洗掉之前覆盖的掩模~

多数器材都是Oxford

Instruments出的

具体建议你去多看看相关的英文书,这里说不清楚。。

1清洁铝管 :1检查铝管是否有拉伤,压扁2.用酒精擦净铝管的要贴双面胶的位置,晾干酒精。

3.作业完毕,将作业品轻轻推于下一工位。

2贴双面胶:1检查铝管是否有拉伤,压扁2.用酒精擦净铝管的要贴双面胶的位置,晾干酒精。

3.作业完毕,将作业品轻轻推于下一工位。

3贴面板 :1.检查是否有在贴双面胶的位置清洁干净,2.在铝管的平面贴上双面胶,双面胶起始端要与铝塑管平齐 ,边贴边用手按紧双面胶,尽量避免双面胶下面有气泡, 用刀片沿着铝塑管两端的横截面裁断双面胶。3.撕下双面胶的隔层纸,边撕边看是否有气泡,如有就隔着

隔层纸把气体往边缘处挤掉。4.作业完毕,将作业品轻轻推于下一工位。5.检查双面胶是否有贴歪 气泡,6.撕开双面胶的其中一面,7.把铝基板在贴有双面胶的铝管的一头(间隙2mm)开始慢慢的边用手按边贴下铝基板,切不可一下整个铝基板贴上去。

4装电源:1.检查铝基板是否有贴歪,贴紧,2.把电源从铝基板上有“LED+”“LED-”的一侧装入铝管,把白线端先装入,较长的白线穿到铝管另外一边,电源顺着放入铝管中。

5焊红色DC线,黑色DC线:1.检查电源方向是否一致,压线,2.黑色线焊在红色线的一边(即“LED+”位置)3.黑色线焊在红色的线一边(即“LED-”位置)

6焊灯头PCB板:1.检查红黑线是否有焊反,尖点,假焊 ,2.把线焊在PCB中间的焊点

7锁灯头线:1.检查焊好的PCB板是否有假焊,2.把焊好PCB板的AC线,孔与堵头空对齐,线朝堵头内板的对面3.用电批吸螺丝锁紧

8装PC罩:1.检查灯头内的螺丝是否锁紧,线是否有破皮,2.先用带酒精的碎布把PC罩内部清洁干净.3.把清洁好的PC罩装在铝管上

9装灯头:1.检查PC罩两头是否与铝管一样长或短2mm2.首先把线折弯放入铝管内,

3.把PC罩上面的保护膜撕开 4.将灯头盖上对好螺丝洞。

10打螺丝:1.检查灯头与铝管的螺丝洞是否对好,是否有压线,2.把螺丝放在灯头上的螺丝洞里,3.用电批锁紧。

11长度测试:1.检查螺丝是否有打紧, 漏打, 2.先把治具校准3.把灯管堵头平放入测试架内测试 4.观察灯管能否能放入及放入后松紧;如不能放入或放入后间隙过大(小于3mm),放入待修箱

12漏电测试:1.检查仪器是否0.50KU ,DC, 5.00mA 1把灯管放在灯架上,背面朝上, 2.右手拿着高压棒贴着铝管,左手按绿色开关,按完后2秒,显示绿灯亮说明此产品OK,如果红的亮说明此产品ON放入不良区

13电性测试:1.打开保护开关(扳向“开”的位置)。2.把电源两AC线分别接在灯管的两堵头上(接之前要确保电源开关在“关”的位置)3.合上电源开关(扳向“开”),此时观察灯是否全亮,若有部分不亮或是都不亮则是不良品,放入不良品区。若都亮,则把保护开

关扳向“关”

14老化测试:1.取测试好的产品装入老化架测试48H。2.测试48小时后,观察灯是否全亮,若有部分不亮或是都不亮则是不良品,放入不良品区。若都亮,则是良品。


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