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芯片制造:一粒沙子的蜕变
昨天 14:14   浏览:97   来源:小萍子

在智能手机、电脑和汽车的核心,藏着指甲盖大小的芯片。它们由比发丝细千倍的电路构成,制造过程如同在米粒上雕刻一座超级城市。以下是芯片从硅砂到成品的全流程:

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第一阶段:设计蓝图

  1. IC设计

    设计公司(Design House)用软件绘制电路图,完成数十亿晶体管的布局

  2. Tape Out:将最终设计数据交付给掩模厂

  3. 掩模制造

    光刻机在石英板上刻蚀电路图案(Photomask)

    一套先进芯片需80-120块掩模版,每块造价超5万美元

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第二阶段:晶圆厂(FAB)的纳米级雕刻

原料准备

硅提纯:将砂石熔炼成99.9999%纯度的 硅锭(Ingot)

晶圆切片:将硅锭切割成0.7mm厚度的圆片(Wafer),主流尺寸300mm(12英寸)

核心制造循环(重复40-100次)

  1. 氧化/沉积

    高温氧化生成绝缘层(Oxidation)

    气相沉积薄膜(CVD/PVD)

  2. 光刻-芯片的“灵魂步骤”

    涂光刻胶(Photoresist) → 掩模对准曝光(Litho) → 显影(Development)

  3. 图形刻蚀

    用等离子体蚀刻暴露区域(Etch)

    离子注入改变半导体特性(Ion Implantation)

  4. 清洗去胶

    化学液清除残留光刻胶(Photoresist Removal)

    超纯水清洗(Cleaning)

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第三阶段:测试与封装

  1. 晶圆测试(CP Test)

    探针台接触芯片引脚,筛选失效电路(WAT测试)

    不良芯片标记为墨点(Ink Marking)

  2. 切割封装

    贴片(Die Bonding)引线键合(Wire Bonding)塑封成型(Package)

    激光切割晶圆成独立芯片(Dicing)封装厂进行:

  3. 终极考验

    FT测试:模拟实际工作环境

    烧机测试(Burn-in):高温高压老化筛选早期故障

一文了解芯片生产制造封测流程_芯片slt测试-CSDN博客

芯片制造的数字密码

环节
关键数据
晶圆
12英寸晶圆可切割500+芯片
洁净室
空气洁净度超手术室1000倍
耗时
从硅砂到成品约3个月
成本
5nm晶圆厂造价200亿美元

如何从Tapeout开始实现芯片的高品质出货

芯片制造是物理学与工程学的奇迹:它在纳米尺度操控原子,用比蜘蛛丝细百倍的导线传递信息。当您用手机阅读本文时,掌心正握着人类最精密的造物——这枚承载百亿晶体管的“硅基交响乐”,正是数千道工序严格测试后的科技结晶。

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