B体育这么说吧,大家在日常生活中看到的、用过的电子设备,例如:手机、电脑、wifi、液晶电视、显示器等等都是有芯片支撑的B体育。
简单来讲,芯片之于电子设备的地位等同于发动机之于汽车,而在这些电子设备中,能让他们运行起来的主要动力,靠的就是这颗小小的集成电路芯片,其实芯片最初的样子我们都见过,个小不起眼的沙子,那么这样不起眼的小玩意,是如何混进集成电路这种高科技领域的呢?因为相对于其他材料,沙子这种材料的开采及成本都十分低廉,故此它更被科学家们看好,但是为了达到制造芯片的要求,还要对其进行三个步骤的“变形”B体育。
首先要“纯化”,就是对沙子进行深度提炼,八卦炉里出纯硅。然后“拉晶”所谓“拉晶”就是让硅原子按照顺序进行排列,形成所需的单晶硅柱,拉晶完成就是我们称之为“硅棒”的圆柱体了。你想不到的是这一个柱子的价值一套房。硅棒没法整成小小的芯片,这就需要对其进行切割,经过钻石刀切割后形成薄薄的圆片,圆片后期再经由抛光后便可形成制造所需的基板,而切割抛光之后的圆片,称之为硅晶圆。然而,硅晶圆想要变得更为“精致”和“美貌”,则更加复杂,足足有800多道工序。
800多道工序,内容多,又生涩,很难描述,但是这800多道的工序汇集起来,主要用四个步骤就能讲通。第一步:涂层,有点像化妆前的粉底,给晶圆涂上一层金属薄膜,第二步:显影,这就如同设计图纸,涵盖了完整的电路布局制造中大部分工序,都是需要光刻机光罩显影进行,同时还需要紫外光的配合涂上一层光阻。第三步:蚀刻,用化学药剂进行定向的腐蚀,雕琢一番,工艺工程师主要负责这一块。但是呢,形成电路布线结构的光阻,并不是我们所需要的材料,我们需要的是底下那层未被破坏的金属薄膜材料。第四步:去除光阻,把一些杂质也同时去除掉。下面的金属薄膜已经形成所需要的的电路结构,那么就需要去除上面这一层不需要的光阻,留下金属薄膜B体育。通过氧等离子体对光刻胶进行灰化处理,去除所有光刻胶,并对其表面进行冲洗,去除掉多余的杂质,完成一个流程B体育。这时候芯片的雏形就诞生了。
在完成切割后,就可以利用机械吸嘴,将合格的芯片逐个取出。最后加上封装就可以得到一个完美的芯片了。
经过上面的几道工艺之后,晶圆上会形成一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。由于每个芯片的拥有的晶粒数量是非常庞大的,完成一次针测试是一个非常复杂的过程,这要求在生产的时候尽量是同等芯片规格的大批量生产,毕竟数量越大相对成本就会越低。
然后就可以进行封装,将制作完成的晶圆固定,绑定引脚,然后根据用户的应用习惯、应用环境B体育、市场形式等外在因素采用各种不同的封装形式;同种芯片内核可以有不同的封装形式,比如DP、QFP、PLCC、QFN等等。
最后我们翘首以盼的芯片就这么诞生了。最终芯片会应用到各种电路板上,形成各种电子产品啦。