晶圓是怎么變成它的 跟小編來了解一下吧
2020-06-15 16:13:52 來源:只說數(shù)碼科技 點(diǎn)擊:2372
大家都知道,小米的創(chuàng)始人雷軍曾經(jīng)說過將來芯片的價(jià)格會(huì)變成沙子價(jià),主要原因就取決于實(shí)際上芯片就是由沙子制作出來的,當(dāng)然沙子變成芯片這個(gè)過程還是很復(fù)雜的和有科技含量的。
那么問題就來了,沙子到底是怎樣變成芯片的?再充分考慮現(xiàn)階段中國(guó)在芯片領(lǐng)域相對(duì)落后的情況,因此從沙子變?yōu)樾酒倪^程中,中國(guó)的技術(shù)關(guān)鍵卡在什么步驟上邊?
最先說說沙子是怎樣變?yōu)樾酒模@一過程一共有4步:
1、沙子的提純和處理
生產(chǎn)制造芯片的原材料主要是硅,而沙子是硅的關(guān)鍵原材料,因此第一步便是把沙子中的硅提純,要提純到99 .9999999 %,只有達(dá)到9個(gè)9的純度才可以滿足芯片制造。
而提純后的硅是一坨一坨 的,我們稱之為硅錠,此刻要把它變?yōu)楣璋?,變?yōu)橐桓桓墓璋簦偾谐梢黄黄?,最后形成?a class="key
2、光刻和刻蝕
這一步關(guān)鍵用在光刻機(jī)和刻蝕機(jī),首先把硅晶圓片放進(jìn)燒爐,在硅晶圓片表層產(chǎn)生一層均勻的氧化膜,隨后再涂上光刻膠。用光刻機(jī)通過光罩把芯片設(shè)計(jì)電路圖投射到涂了光刻膠的硅晶圓上,因此形成了電路圖。
再用刻蝕機(jī)把這個(gè)投射出來的電路圖腐蝕掉 ,接著露出硅基底,從而形成了電路的模樣。此刻硅晶圓上是凹凸不平的。
3、等離子注入、鍍銅
接下來的步驟便是把等離子注入了,把凹凸不平的電路圖灌滿等離子,隨后再通過熱處理,將這種等離子穩(wěn)定后,這樣就形成了構(gòu)成芯片的幾十上百億的晶體管了。
而晶體管是相連接的,此刻要開展鍍銅了,在硅晶圓上面均勻鍍上一層銅,隨后再通過打磨、光刻、刻蝕等流程,把銅切成一條一條的細(xì)線,連接好所有的晶體管后,就真正形成電路圖。
4、封裝、測(cè)試
由于芯片有很多層電路,2跟3的步驟僅僅只是一層電路而已,因此整個(gè)2跟3的流程 會(huì)重復(fù)很多遍,是多少層就會(huì)重復(fù)多少遍,最終變成加工好的硅晶圓片。
生產(chǎn)加工好以后便是切成一塊一塊的晶圓,再開展檢測(cè)、封裝,就變成了一塊可安裝 到機(jī)器設(shè)備中的芯片了。
以上就是芯片的簡(jiǎn)單的制作過程,當(dāng)然實(shí)際的過程肯定會(huì)復(fù)雜特別多,但基本原理大部分就是這樣了。而我國(guó)的芯片水平落后,主要體現(xiàn)在1、2、3這三個(gè)階段,第4個(gè)階段差距不大,甚至還有一點(diǎn)小領(lǐng)先。
第一個(gè)階段主要卡在提純上邊,要想把沙子提純到9個(gè)9,我國(guó)的技術(shù)水平還達(dá)不到這個(gè)要求,硅晶圓片生產(chǎn)能力十分有限,大部分硅晶圓片還是從日本進(jìn)口的。
第2個(gè)階段卡在光刻機(jī)上邊,主要卡在技術(shù)上邊,一是我國(guó)的光刻機(jī)水平相對(duì)還是比較落后,只能用在90 nm 的芯片生產(chǎn)制造,ASML的可用在5nm,二是技術(shù)上邊,我國(guó)還拿下高工藝的芯片。而第3個(gè)階段主要是光刻這個(gè)過程,我國(guó)的機(jī)器設(shè)備還達(dá)不到要求,暫時(shí)只能依靠國(guó)外的硅晶圓片設(shè)備。
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