IC芯片的制作流程是怎样的

IC芯片的制作流程是怎样的,第1张

导语:IC芯片的制作流程是怎样的?一个国家的核心技术是指微电子技术,而微电子技术是指能够处理更加微小的电磁信号的技术,所谓微电是区别于强电(例如照明用电)和弱电(例如电话线路)而言。微电子技术的代表就是IC 技术,主要产品就是IC。IC芯片的制作流程是怎样的,欢迎大家一起来了解相关的文章内容。

IC芯片的制作流程是怎样的

普通硅沙(石英砂,沙子)-->分子拉晶(提炼)-->晶柱(圆柱形晶体)-->晶圆(把晶柱切割成圆形薄片)-->光刻(俗称流片,即先设计好电路图,通过激光暴光,刻到晶圆的电路单元上)-->切割成管芯(裸芯片)-->封装(也就是把管芯的电路管脚,用导线接到外部接头,以便与其它器件连接。)

详细流程注解:

1,业已确认,占地壳物质达到28%的石英在地表层呈现为石英砂石矿。用电弧炉冶炼石英砂将其转变成冶金等级硅。通过一步一步去除杂质的处理工艺过程,硅经历液态,蒸馏并最终再沉积成为半导体等级的硅棒,其硅的纯度达到99.999999%。随后,这些硅棒被机械粉碎成块并装入石英坩埚炉中加热熔化至1420摄氏度。

2,将一个单晶籽晶(种)导入熔化过程中,随着籽晶转动,晶体渐渐生长出来。几天之后,慢慢地将单晶提取出来,结果得到一根一米多长的硅棒,视其直径大小,硅棒的价值可高达8000美元到16000美元。这些纯硅单晶棒,每根重量达到(120公斤)

3,随后被金刚石锯床切成薄薄的圆晶片。这些薄片再经过洗涤、抛光、清洁和接受入眼检测与机器检测最后通过激光扫描发现小于人的头发丝宽度的1/300的表面缺陷及杂质,合格的圆晶片交付给芯片生产厂商。

4,芯片结构设计人员设计好电路版图,完整的设计图传送给主计算机并经电子束曝光机进行处理,将这些设计图“刻写”在置于一块石英玻璃上的金属薄膜上,制造出掩膜。制作芯片是对薄膜进行重复进行涂光敏胶、光刻和腐蚀的组合处理,掩膜起着一个很像照相制版的负片作用。精确调准每个掩膜最为重要:如果一个掩膜偏离几分之一微米(百万分之一),则整个硅圆片就报废不能用。当光通过掩膜照射,电路图就“印制”在硅晶片上。每一个芯片大约需用20个掩膜,这些掩膜要在整个工艺过程枣从硅圆片到制造最终的芯片包括几百个工艺的流程的`不同的位置点上定位。最终一块硅圆片能够做出一定数量的芯片。

5,一旦完成芯片制作过程,硅圆片在金刚石切割机床上被分切成单个的芯片,到此的单个芯片被称为“管芯”(DIE)。将每个管芯分隔放置在一个无静电的平板框中,并传送至下一步,管芯被插装进它的封装中。芯片封装保护管芯避免受环境因素影响,同时提供管芯和电路板通讯所必需的电连接,封装好的芯片在随后的使用中将要安装固定在电路板上。

IC专业就是集成电路设计专业。

集成电路设计,是电子工程学和计算机工程学的一个学科,其主要内容是运用专业的逻辑和电路设计技术设计集成电路(IC)。

IC设计涉及硬件软件两方面专业知识。集成电路设计涉及对电子器件(例如晶体管、电阻器、电容器等)、器件间互连线模型的创建。所有的器件和互连线都需安置在一块半导体衬底材料之上,这些组件通过半导体器件制造工艺(例如光刻等)安置在单一的硅衬底上,从而形成电路。

分类

1、IC版图设计师

IC版图设计师的主要职责是通过EDA设计工具,进行集成电路后端的版图设计和验证,最终产生送交供集成电路制造用的GDSII数据。版图设计师通常需要与数字设计工程师和模拟设计工程师随时沟通和合作才能完成工作。

一个优秀的版图设计师,既要有电路的设计和理解能力,也要具备过硬的工艺知识。

2、模拟设计工程师

作为设计环节的关键人物,模拟设计工程师的工作是完成芯片的电路设计。由于各个设计企业所采用的设计平台有所不同,不同材料、产品对电路设计的要求也千差万别,模拟设计工程师最核心的技能是必须具备企业所需的电路设计知识和经验,并有丰富的模拟电路理论知识。

同时还需指导版图设计工程师实现模拟电路的版图设计。

芯片的工作原理是:将电路制造在半导体芯片表面上从而进行运算与处理的。

集成电路对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管。

IC芯片(Integrated Circuit Chip)是将大量的微电子元器件(晶体管、电阻、电容等)形成的集成电路放在一块塑基上,做成一块芯片。IC芯片包含晶圆芯片和封装芯片,相应 IC 芯片生产线由晶圆生产线和封装生产线两部分组成。

芯片中的晶体管分两种状态:开、关,平时使用1、0 来表示,然后通过1和0来传递信号,传输数据。芯片在通电之后就会产生一个启动指令,所有的晶体管就会开始传输数据,将特定的指令和数据输出。

扩展资料

根据一个芯片上集成的微电子器件的数量,集成电路可以分为以下几类:

1、小型集成电路(SSI英文全名为Small Scale Integration)逻辑门10个以下或 晶体管100个以下。

2、中型集成电路(MSI英文全名为Medium Scale Integration)逻辑门11~100个或 晶体管101~1k个。

3、大规模集成电路(LSI英文全名为Large Scale Integration)逻辑门101~1k个或 晶体管1,001~10k个。

4、超大规模集成电路(VLSI英文全名为Very large scale integration)逻辑门1,001~10k个或 晶体管10,001~100k个。

5、极大规模集成电路(ULSI英文全名为Ultra Large Scale Integration)逻辑门10,001~1M个或 晶体管100,001~10M个。

6、GLSI(英文全名为Giga Scale Integration)逻辑门1,000,001个以上或晶体管10,000,001个以上。

参考资料来源:百度百科——IC芯片


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