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應(yīng)用集成電路芯片生產(chǎn)過程

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-08

  集成電路技術(shù)的進(jìn)步,主要是更小的特征和更大的芯片,使得集成電路中晶體管的數(shù)量每兩年翻一番,這種趨勢被稱為摩爾定律。這種增加的容量已被用于降低成本和增加功能。一般來說,隨著特征尺寸的縮小,集成電路操作的幾乎每個(gè)方面都得到改善。每個(gè)晶體管的成本和每個(gè)晶體管的開關(guān)功耗下降,而存儲容量和速度上升,這是通過丹納德標(biāo)度定義的關(guān)系實(shí)現(xiàn)的。 因?yàn)樗俣取⑷萘亢凸牡奶岣邔?*終用戶來說是顯而易見的,所以制造商之間在使用更精細(xì)的幾何結(jié)構(gòu)方面存在激烈的競爭。多年來,晶體管尺寸已經(jīng)從 20 世紀(jì) 70 年代早期的 10 微米減小到 2017 年的 10 納米[20]每單位面積的晶體管數(shù)量相應(yīng)地增加了百萬倍。截至 2016 年,典型的芯片面積從幾平方毫米到大約 600 平方毫米,高達(dá) 2500 萬晶體管每平方毫米。| 無錫微原電子科技,芯片技術(shù)助力智能時(shí)代。應(yīng)用集成電路芯片生產(chǎn)過程

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電路制造在半導(dǎo)體芯片表面上的集成電路又稱薄膜,集成電路。另有一種厚膜集成電路,是由**半導(dǎo)體設(shè)備和被動組件,集成到襯底或線路板所構(gòu)成的小型化電路。從1949年到1957年,維爾納·雅各比(WernerJacobi)、杰弗里·杜默(JeffreyDummer)、西德尼·達(dá)林頓(SidneyDarlington)、樽井康夫(YasuoTarui)都開發(fā)了原型,但現(xiàn)代集成電路是由杰克·基爾比在1958年發(fā)明的。其因此榮獲2000年諾貝爾物理獎(jiǎng),但同時(shí)間也發(fā)展出近代實(shí)用的集成電路的羅伯特·諾伊斯,卻早于1990年就過世。應(yīng)用集成電路芯片生產(chǎn)過程| 無錫微原電子科技,讓集成電路芯片更智能。

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型號的分類:

芯片命名方式一般都是:字母+數(shù)字+字母前面的字母是芯片廠商或是某個(gè)芯片系列的縮寫。像MC開始的多半是摩托羅拉的,MAX開始的多半是美信的。中間的數(shù)字是功能型號。像MC7805和LM7805,從7805上可以看出它們的功能都是輸出5V,只是廠家不一樣。后面的字母多半是封裝信息,要看廠商提供的資料才能知道具體字母代表什么封裝。74系列是標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯器件的通用名稱,例如74LS00、74LS02等等,單從74來看看不出是什么公司的產(chǎn)品。不同公司會在74前面加前綴,例如SN74LS00等。

晶體管發(fā)明并大量生產(chǎn)之后,各式固態(tài)半導(dǎo)體組件如二極管、晶體管等大量使用,取代了真空管在電路中的功能與角色。到了20世紀(jì)中后期半導(dǎo)體制造技術(shù)進(jìn)步,使得集成電路成為可能。相對于手工組裝電路使用個(gè)別的分立電子組件,集成電路可以把很大數(shù)量的微晶體管集成到一個(gè)小芯片,是一個(gè)巨大的進(jìn)步。集成電路的規(guī)模生產(chǎn)能力,可靠性,電路設(shè)計(jì)的模塊化方法確保了快速采用標(biāo)準(zhǔn)化集成電路代替了設(shè)計(jì)使用離散晶體管。

集成電路對于離散晶體管有兩個(gè)主要優(yōu)勢:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的組件通過照相平版技術(shù),作為一個(gè)單位印刷,而不是在一個(gè)時(shí)間只制作一個(gè)晶體管。性能高是由于組件快速開關(guān),消耗更低能量,因?yàn)榻M件很小且彼此靠近。2006年,芯片面積從幾平方毫米到350 mm2,每mm2可以達(dá)到一百萬個(gè)晶體管。 同時(shí)也是一家較大的電子元產(chǎn)品供應(yīng)商。

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晶圓測試經(jīng)過上面的幾道工藝之后,晶圓上就形成了一個(gè)個(gè)格狀的晶粒。通過針測的方式對每個(gè)晶粒進(jìn)行電氣特性檢測。一般每個(gè)芯片的擁有的晶粒數(shù)量是龐大的,組織一次針測試模式是非常復(fù)雜的過程,這要求了在生產(chǎn)的時(shí)候盡量是同等芯片規(guī)格構(gòu)造的型號的大批量的生產(chǎn)。數(shù)量越大相對成本就會越低,這也是為什么主流芯片器件造價(jià)低的一個(gè)因素。封裝將制造完成晶圓固定,綁定引腳,按照需求去制作成各種不同的封裝形式,這就是同種芯片內(nèi)核可以有不同的封裝形式的原因。比如:DIP、QFP、PLCC、QFN等等。這里主要是由用戶的應(yīng)用習(xí)慣、應(yīng)用環(huán)境、市場形式等**因素來決定的。測試、包裝經(jīng)過上述工藝流程以后,芯片制作就已經(jīng)全部完成了,這一步驟是將芯片進(jìn)行測試、剔除不良品,以及包裝。| 高性能集成電路芯片,源自無錫微原電子科技。閔行區(qū)哪里有集成電路芯片

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從20世紀(jì)30年代開始,元素周期表中的化學(xué)元素中的半導(dǎo)體被研究者如貝爾實(shí)驗(yàn)室的威廉·肖克利(William Shockley)認(rèn)為是固態(tài)真空管的**可能的原料。從氧化銅到鍺,再到硅,原料在20世紀(jì)40到50年代被系統(tǒng)的研究。盡管元素周期表的一些III-V價(jià)化合物如砷化鎵應(yīng)用于特殊用途如:發(fā)光二極管、激光、太陽能電池和比較高速集成電路,單晶硅成為集成電路主流的基層。創(chuàng)造無缺陷晶體的方法用去了數(shù)十年的時(shí)間。

半導(dǎo)體集成電路工藝,包括以下步驟,并重復(fù)使用:光刻刻蝕薄膜(化學(xué)氣相沉積或物***相沉積)摻雜(熱擴(kuò)散或離子注入)化學(xué)機(jī)械平坦化CMP使用單晶硅晶圓(或III-V族,如砷化鎵)用作基層,然后使用光刻、摻雜、CMP等技術(shù)制成MOSFET或BJT等組件,再利用薄膜和CMP技術(shù)制成導(dǎo)線,如此便完成芯片制作。因產(chǎn)品性能需求及成本考量,導(dǎo)線可分為鋁工藝(以濺鍍?yōu)橹鳎┖豌~工藝(以電鍍?yōu)橹鲄⒁奃amascene)。主要的工藝技術(shù)可以分為以下幾大類:黃光微影、刻蝕、擴(kuò)散、薄膜、平坦化制成、金屬化制成。 應(yīng)用集成電路芯片生產(chǎn)過程

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