半岛彩票我们每天运行程序的芯片是这样造出来的,放大后的芯片机构,无与伦比的美,在如此微观世界,人类科技之巅。
芯片一般是指集成电路的载体,也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果,通常是一个可以立即使用的独立的整体。如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏,那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言,芯片组几乎决定了这块主板的功能,进而影响到整个电脑系统性能的发挥,芯片组是主板的灵魂。那么要想造个芯片,首先,你得画出来一个长这样的玩意儿给Foundry (外包的晶圆制造公司)▼
我们终于看到一个门电路啦! 这是一个NAND Gate(与非门),大概是这样▼
A, B 是输入, Y是输出其中蓝色的是金属1层,绿色是金属2层,紫色是金属3层,粉色是金属4层。那晶体管(“晶体管”自199X年以后已经主要是 MOSFET, 即场效应管了 ) 呢?仔细看图,看到里面那些白色的点吗?那是衬底,还有一些绿色的边框?那些是Active Layer (也即掺杂层)。Foundry是怎么做的呢? 大体上分为以下几步:首先搞到一块圆圆的硅晶圆, (就是一大块晶体硅, 打磨的很光滑, 一般是圆的)图片按照生产步骤排列. 但是步骤总结单独写出.1、湿洗(用各种试剂保持硅晶圆表面没有杂质)2、光刻(用紫外线透过蒙版照射硅晶圆, 被照到的地方就会容易被洗掉, 没被照到的地方就保持原样. 于是就可以在硅晶圆上面刻出想要的图案. 注意, 此时还没有加入杂质, 依然是一个硅晶圆. )3、 离子注入(在硅晶圆不同的位置加入不同的杂质, 不同杂质根据浓度/位置的不同就组成了场效应管.)4.1、干蚀刻(之前用光刻出来的形状有许多其实不是我们需要的,而是为了离子注入而蚀刻的。现在就要用等离子体把他们洗掉,或者是一些第一步光刻先不需要刻出来的结构,这一步进行蚀刻).4.2、湿蚀刻(进一步洗掉,但是用的是试剂, 所以叫湿蚀刻)—— 以上步骤完成后, 场效应管就已经被做出来啦,但是以上步骤一般都不止做一次, 很可能需要反反复复的做,以达到要求。5、等离子冲洗(用较弱的等离子束轰击整个芯片)6、热处理,其中又分为:6.1 快速热退火 (就是瞬间把整个片子通过大功率灯啥的照到1200摄氏度以上, 然后慢慢地冷却下来, 为了使得注入的离子能更好的被启动以及热氧化)6.2 退火6.3 热氧化 (制造出二氧化硅, 也即场效应管的栅极(gate) )7、化学气相淀积(CVD),进一步精细处理表面的各种物质8、物理气相淀积 (PVD),类似,而且可以给敏感部件加coating9、分子束外延 (MBE) 如果需要长单晶的线、化学/机械表面处理12、晶圆测试13、晶圆打磨就可以出厂封装了。再通过图示来一步步看▼>
4、上掩膜! (就是那个标注Cr的地方。中间空的表示没有遮盖,黑的表示遮住了。) —— 光刻>
11、上图将P-型半导体上部再次氧化出一层薄薄的二氧化硅—— 热处理12、用分子束外延处理长出的一层多晶硅,该层可导电——分子束外延13、进一步的蚀刻,做出精细的结构。(在退火以及部分CVD)—— 重复3-8光刻 + 湿蚀刻14、再次狠狠地插入大量(10^18 ~ 10^20 / cm^3) 注入的P/N型物质,此时注意MOSFET已经基本成型——离子注入>
SOI (Silicon-on-Insulator) 技术:传统CMOS技术的缺陷在于:衬底的厚度会影响片上的寄生电容,间接导致芯片的性能下降。 SOI技术主要是将 源极/漏极 和 硅片衬底分开,以达到(部分)消除寄生电容的目的。传统:>
或者是2. Wafer Bonding(用两块! )不是要做夹心饼干一样的结构吗? 爷不差钱! 来两块!>