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[科技新闻] 现代科技离不开芯片,图文并茂阐述芯片的制造过程,想知道吗?

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发表于 2020-8-22 12:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
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在21世纪就是一个科技腾飞的时代,芯片对于每个国家的高科技企业都是不能缺少的电子器件。

那么小伙伴们就会问这些芯片是用什么做出来的,怎么制造出来的呢?下面和网友及粉丝朋

友们一起来分享下。

一、制造芯片需要什么环境呢?

首先芯片内部本身就是由非常微小的晶体管构成,一个普通微处理器就是由数十亿个晶体管连接构

成。所以需要在超洁净的环境下进行生产。图1




图1 超洁净工作环境

二、制造芯片的主要材料单晶硅棒是从哪里来的?

其实沙子(图2)里就包含着丰富的硅元素,通过高温加热和他他的工艺将硅提取出来,然后铸成块状,这

种提纯后的块状硅就称为单晶硅棒(图3)




图2 沙子示意图




图3 单晶硅棒示意图

三、硅棒加工成晶圆

把单晶硅棒再切割成0.5~1.5mm厚度的晶圆(图4),再进行抛光,最后还需要检查,可进入行下

一工序。




图4 图中间部分就是晶圆示意图

四、集成晶体管的制造

制造芯片的第一步骤:

1、在晶圆表面沉积一层二氧化硅

2、在晶圆表面沉积一层氮化硅

3、用旋涂技术将光刻胶滴在晶圆表面再涂抹均匀,形成光刻胶薄膜。图5




图5 沉积氧化硅、氮化硅、滴光刻胶

4、掩膜、曝光、显影

由透明玻璃与不透明铬制作的掩膜版被投影到一个透镜上,透镜它可以缩小掩膜版投影到光刻胶的

图形,光刻胶再被紫外线曝光后就可以溶解即正胶,暗色区域代表将被去除的光刻胶,就是通过专

用的显影液去除显影,显影液将光刻胶下的氮化硅层暴露出来,就是这个绿色部分。图6、图7、

图8。




图6 掩膜




图7 曝光




图8 暴露出来的二氧化硅层

5、腐蚀性液体蚀刻、去除光刻胶.图9




图9 去除光刻胶图片

6、再沉积一层二氧化硅,使晶体管间绝缘,再使用刻蚀和掩膜工艺使硅暴露出来了,再使用匀胶和曝光让光刻胶保护表面的二氧化硅不被掺杂。而暴露出来的硅就可以掺杂。图10、图11




图10 再次沉积二氧化硅




图11 被保护未掺杂

7、掺杂

暴露出来的硅使用离子注入技术进行N型或者P型掺杂,离子注入后去除光胶,掺杂的部分就可以

导电了。图12、图13




图12 掺杂




图13 掺杂具有导电性

8、制作栅极绝缘介质、重复匀胶、曝光、离子注入,制作晶体管源极、漏极,完成第一阶段。

图14




图14 栅极源极绝缘介质

9、制作出栅极、源极、漏极就组成晶体管的基本结构。图15




图15 晶体管基本结构

制造芯片的第二步骤:

1、沉积无掺杂的氧化硅、开出连接用通孔(通过曝光——蚀刻),通孔由金属钨填充,然后制作

晶体管间的电连接。图16




图16 电极连接

2、制作好的晶圆 图18




图18 制作好的晶圆

3、芯片利用圆锯分开、放入封装。图19




图19 晶圆放入封装

4、给晶圆连引脚线,图20




图20 给晶圆连引脚线

5、封装外壳,防尘。图21




图21 封装好外壳防尘

通过上面的步骤,这个芯片的制作流程就结束了,这只是一个最基本的步骤,而在实际制作芯片需

要上百个工序,是非常复杂与繁琐的。

今天就与大家分享到这里,请网友关注,请我的粉丝朋友们点赞、评论、收藏、转发朋友圈。谢谢!

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