从无到有,做好一颗芯片要几步?
芯片设计
1
规格定义
2
系统级设计
3
前端设计
4
后端设计
芯片制造
1.提纯:沙子/石英经过脱氧提纯以后的得到含硅量25%的二氧化硅,再经由电弧炉提炼,盐酸氯化,并蒸馏后,得到纯度高达99%以上的晶体硅。
2.晶棒制造:晶体硅经过高温熔化,采用旋转拉伸的方法,经过颈部成长、晶冠成长、晶体成长、尾部成长,得到一根完整的晶棒。
3.切片:将晶棒横向,采用环状、其内径边缘镶嵌有钻石颗粒的薄片锯片切成厚度基本一致的晶圆片。
4.打磨抛光:对晶圆外观进行打磨抛光,去掉切割时在晶圆表面产生的锯痕和破损,使晶片表面达到所要求的光洁度。
5.氧化:其表面进行氧化及化学气相沉积,一是可做后期工艺的辅助层,二是协助隔离电学器件,防止短路。
6.光刻和刻蚀:在氧化后的晶圆表面旋涂一层光刻胶,随后对其进行曝光,再通过显影把电路图显现出来。再用化学反应或用等离子体轰击晶圆表面,实现电路图形的转移。
7.离子注入、退火:把杂质离子轰入半导体晶格,再将离子注入后的半导体放在一定温度下加热,从而激活半导体材料的不同电学性能。
8.气相沉积、电镀:气相沉积用于形成各种金属层以及绝缘层,电镀专用于生长铜连线金属层。
9.化学机械研磨:用化学腐蚀和机械研磨相结合的方式进行磨抛。
10.最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。
11.晶圆针测工序:用针测仪对每个晶粒检测其电气特性,舍弃不合格晶粒。
芯片封测
1.背面减薄:对晶圆进行背面减薄,达到封装需要的厚度。
2.晶圆切割:将晶圆切割成一个个独立的Dice,再对Dice进行清洗。
3.光检查:检查是否出现废品。
4.芯片粘接:芯片粘接,银浆固化(防止氧化),引线焊接。
5.注塑:防止外部冲击,用EMC(塑封料)把产品封装起来,同时加热硬化。
6.激光打字:在产品上刻上生产日期、批次等内容。
7.高温固化:保护IC内部结构,消除内部应力。
8.去溢料:修剪边角。
9.电镀:提高导电性能,增强可焊接性。
10.切片成型检查废品。
11.芯片测试:分为一般测试和特殊测试,一般测试是测试芯片的电气特性,依其电气特性划分为不同等级。而特殊测试则是有针对性的专门测试,看是否能满足客户的特殊需求。
12.测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。
写在最后
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