芯片是半导体元件产品的统称,是集成电路的载体,属于半导体制造行业。 芯片的生产流程非常复杂,粗略来说,这一流程包括:制定规格、选择构架、逻辑设计、电路设计、布线、制造、测试、封装、总测试。这其中最重要的是电路设计和制造,而芯片的制造工艺最能体现一个公司的技术水平。 在基尔比发明了芯片后的几年里,RCA开发出了MOS管。1962年,RCA在仙童的硅平面双极工艺的基础上,开发出了MOS硅平面工艺。与双极型芯片相比,MOS芯片具有功耗低、结构简单、集成度高、成品率高的优点。1963年,硅平面工艺的CMOS芯片工艺也被开发出来了,很快,CMOS芯片工艺就成了芯片产业的主流。今天,90%以上的芯片是由硅平面的CMOS芯片工艺制造的。
模拟大夫从芯片的发展历史来看,芯片的发展方向是高速、高频、低功耗。因此,CMOS芯片成为首选。目前,最先进的CMOS芯片工艺制程已到了7纳米,这相当于28个二氧化硅分子的大小。CMOS芯片的工艺极为复杂,使用的设备动辄上亿美元。但是,因为芯片带来的利润非常大,很多公司和机构还是愿意投资芯片制造业。
芯片工艺四大流程
毛纺织品
电视制作CMOS芯片工艺流程可分为前端制造(包括晶圆处理、晶圆测试)和后段制造(包括封装、测试)。
暖气炉晶圆处理:是在硅晶圆上制作电子器件(如CMOS、电容、逻辑闸等)与电路,该过程极其复杂且投资极大,以微处理器为例,其制造工序可达数百道,所需加工设备先进且昂贵,动辄上千万美元一台。对制造环境无尘室(Clean-room)的要求极严苛,温度、湿度与含尘均需严格控制。尽管,各类产品的制造工序稍有不同,但基本工序一般是在晶圆清洗后,进行氧化及淀积,然后反复进行光刻、刻蚀、薄膜淀积及离子注入等工序,最后形成晶圆上的电路。
衰变池
晶圆测试:是在晶圆完成后,在晶圆上进行的电测试。一般情形下,一片晶圆上只有一种产品。每个晶粒将会一一经过测试,不合格的晶粒被标上记号。然后,晶圆将以晶粒为单位切割成一粒粒独立的晶粒。
芯片封装:利用塑料或陶瓷包装晶粒与配线以成产品;目的是给制造出的电路加上保护层,避免电路受到机械性刮伤或是高温破坏。
最后测试:是对封装好的芯片进行测试,以保证其正品率即良率。