芯片作为这几年走入大众耳目的一个话题越来越被国家和人民重视。但是芯片到底是什么,如何设计、又是如何制作出来、又是如何被装入电脑、手机、汽车、甚至人脑里面。
芯片种类很多,不单单指手机、电脑等常见集成芯片。按照功能可以分为:集成电路,光电子,分立器件和传感器,而且集成电路占到83%,所以大部分人都把集成电路看成半导体产业。以下依集成电路为例介绍:
芯片的制造,分为4个阶段:原料制作、单晶生长和晶圆的制造、集成电路晶圆的生产、集成电路的封装。
带你讲解:集成电路晶圆生产(wafer fabrication)是在晶圆表面上和表面内制造出半导体器件的一系列生产过程。
晶圆表面各部分的名称如下:
(1)器件或叫芯片(Chip,die,device,circuit,microchip,bar):这是指在晶圆表面占大部分面积的微芯片掩膜。
(2)街区或锯切线(Scribe lines,saw lines,streets,avenues):在晶圆上用来分隔不同芯片之间的街区。街区通常是空白的,但有些公司在街区内放置对准靶,或测试的结构。
(3)工程试验芯片(Engineering die,test die):这些芯片与正式器件(或称电路芯片)不同。它包括特殊的器件和电路模块用于对晶圆生产工艺的电性测试。
(4)边缘芯片(Edge die):在晶圆的边缘上的一些掩膜残缺不全的芯片。由于单个芯片尺寸增大而造成的更多边缘浪费会由采用更大直径晶圆所弥补。
推动半导体工业向更大直径晶圆发展的动力之一就是为了减少边缘芯片所占的面积。
(5)晶圆的晶面(Wafer Crystal Plane):图中的剖面标明了器件下面的晶格构造。此图中显示的器件边缘与晶格构造的方向是确定的。
(6)晶圆切面/凹槽(Wafer flats/notche):图中的晶圆有主切面和副切面,表示这是一个 P 型 <100> 晶向的晶圆(参见第3章的切面代码)。300毫米晶圆都是用凹槽作为晶格导向的标识。
芯片制造企业使用4种最基本的工艺方法,通过大量的工艺顺序和工艺变化制造出特定的芯片。
这些基本的工艺方法是:增层、光刻、掺杂和热处理。