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文檔簡介
1、IC 的制作分為三大塊:1、IC 的設(shè)計(jì)。2、晶圓的制造。3、封裝 大家知道,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和不斷提高,我們現(xiàn)在賣的芯片在我們的生活中無處不在,和我們的生活息息相關(guān)。舉個(gè)例子來說吧,大到宇宙飛船,人造衛(wèi)星,小到我們家里的電動(dòng)玩具,里面都有芯片的存在。這就體現(xiàn) 了芯片對(duì)人類生活的重要性。一個(gè)產(chǎn)品,一般都要經(jīng)過如下幾個(gè)過程,從設(shè)計(jì)開發(fā)到制造,最后到用戶手上。我們處在 IC 這個(gè)行業(yè)中,也是一樣的。雖然我們現(xiàn)在僅僅是在銷售這個(gè)環(huán)節(jié)上,但我
2、看來,我們應(yīng)該對(duì)整個(gè) IC 的產(chǎn)生的過程都要有所了解。IC 這個(gè)制造過程我們可以把它分為上,中,下三游。上游是 IC 設(shè)計(jì),(包括邏輯設(shè)計(jì),電路設(shè)計(jì)和圖形設(shè)計(jì));中游是光刻(或光造)和晶圓的制造;下游是封裝和成品測(cè)試;其中中游這一塊即晶圓的制造是技術(shù)工藝最復(fù)雜,投資最大的地方,因此很多設(shè)計(jì)廠商都會(huì)拿到專門的晶圓制造廠去制造芯片。在臺(tái)灣有 2 個(gè)較大的晶圓制造廠(晶圓代工廠),一個(gè)是臺(tái)積電(臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司),另一個(gè)是臺(tái)聯(lián)電。
3、其中臺(tái)積電是世界上最大的晶圓制造廠。在中國大陸也有一個(gè)很大的晶圓制造廠,即中芯國際,計(jì)劃在北京也要投資一個(gè) 12 英寸的晶圓制造廠,這表示了我國的晶圓制造工藝水平正在一步步走向成熟。 IC IC 設(shè)計(jì)與制版 設(shè)計(jì)與制版1、IC IC 的設(shè)計(jì): 的設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)分為三個(gè)階段:邏輯設(shè)計(jì),電路設(shè)計(jì),圖形設(shè)計(jì)(1)功能描述要完成一個(gè)完整的集成電路芯片,首先要對(duì)這一個(gè)芯片做完整的功能描述。例如現(xiàn)在我們要設(shè)計(jì)一個(gè)全自動(dòng)雨陽蓬,當(dāng)下雨時(shí),或者有異物落在雨
4、陽蓬上時(shí),它能自動(dòng)從外收回關(guān)緊門窗,防止外界物體弄臟房間,那么就根據(jù)這個(gè)功能的描述,來設(shè)計(jì)我們的電路圖,并讓它達(dá)到最佳的性能(因?yàn)橐话愎δ芏伎梢赃_(dá)到,但是有時(shí)候個(gè)別參數(shù)不一樣的話,性能可能就達(dá)不到最 佳了)。(2)邏輯設(shè)計(jì)(以二進(jìn)制為原理的數(shù)字電路)邏輯設(shè)計(jì)之目的是用已有的基本邏輯單元,將描述電路功能的數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)一步的具體化,使所有的功能描述皆能以實(shí)際可執(zhí)行的電路模塊來完成, 并要經(jīng)過檢驗(yàn),確定所設(shè)計(jì)的邏輯沒有問題。 (3)電路模擬分析
5、邏輯設(shè)計(jì)完成后,接著要將每一個(gè)邏輯單元,轉(zhuǎn)化成實(shí)際的電路組件符號(hào)(就是電阻,電容之類的),再將這些組件符號(hào)進(jìn)行組合,形成真正的電 路,再進(jìn)行一次檢測(cè)(這時(shí)會(huì)有一個(gè)檢測(cè)結(jié)果)。(4)電路布局 所謂電路布局,實(shí)際上就是做電路分析及半導(dǎo)體制程的中間橋梁,具個(gè) 例子,就是一個(gè)房子它分廚房,衛(wèi)生間,臥室等,設(shè)計(jì)師需要將這些“組件”進(jìn)行布局,使房子的功能達(dá)到最佳的效果,比如具有通風(fēng)好,光線好, 涼臺(tái)多用化之類的性能。當(dāng)我們做完電路布局后,還要利用電
6、腦輔助設(shè)計(jì)﹝CAD﹞程序,檢測(cè)電路布局是否有缺失,檢測(cè)的結(jié)果和先前由所驗(yàn)算的結(jié)果 是否一致(步驟 3 的結(jié)果),如果不一致,就有可能是把廚房做到衛(wèi)生間去直徑越大,同一晶圓上可以制成的 IC 就越多,但是同時(shí)對(duì)材料技術(shù)和生產(chǎn)技 術(shù)的要求更高。與業(yè)務(wù)相關(guān)的地方: A、生產(chǎn)晶圓的廠家可以不是原設(shè)計(jì)的廠家如果客戶說他收到的片子上顯示的廠家和這個(gè)被解剖開的晶圓上的廠家不是一致的,我們也可以跟他解釋說片子外觀上的是封裝廠(既原設(shè)計(jì)廠)的代碼,而這個(gè)
7、晶圓上的是晶圓生產(chǎn)廠的代碼,生產(chǎn)晶圓的廠家可以不是原 設(shè)計(jì)的廠家,因此這不能證明任何問題。如果客戶扯到片子的型號(hào)標(biāo)識(shí)不一樣,我們也可以告訴客戶片子上的型號(hào)標(biāo)識(shí)是封裝廠(既原設(shè)計(jì)廠)注明的,而晶圓上的可以是晶圓生產(chǎn)廠的版權(quán)專利標(biāo)識(shí),因此這個(gè)不一樣也是很 正常的。并不能說明我們發(fā)給客戶的貨不是原廠出的。 B、生產(chǎn)晶圓的廠家也未必是封裝晶圓的廠家如果客戶說這個(gè)晶原上的 D/C 和我們發(fā)給客戶的 D/C 不一致,我們可以解釋:片子的外觀上所看到
8、的批號(hào)是封裝時(shí)的 D/C,而這個(gè)晶圓上所看到的批號(hào)則是晶圓生產(chǎn)時(shí)的批號(hào),生產(chǎn)了晶圓后過段時(shí)間拿去封裝,是完全合乎情理的。這并不能說明什么。 IC IC 的制造流程: 的制造流程:晶圓:晶圓就是單晶硅圓片,由普通的硅色拉制提煉而成,是最常見的半導(dǎo)體材料。按其直徑分為4英寸、6英寸和8英寸,近年發(fā)展了12英寸甚至更大規(guī)格。晶圓越大,同一圓片上可安排的集成電路就越多,可降低成本,但要求的材料技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)更高。 1)表面清洗:晶圓表面附著一層
9、大約 2um 的 Al2O3 和甘油混合液保護(hù)之,在制作前必須進(jìn)行化學(xué)刻蝕和表面清洗。 2)初次氧化有熱氧化法生成 SiO2 緩沖層,用來減小后續(xù)中 Si3N4 對(duì)晶圓的應(yīng)力氧化技術(shù)-----干法氧化&濕法氧化3)CVD(ChemicalVapordeposition)法沉積一層 Si3N4(HotCVD 或 LPCVD)。(1)、常壓 CVD(NormalPressureCVD)(2)、低壓 CVD(LowPressureCV
10、D)(3)、熱 CVD(HotCVD)/(thermalCVD)(4)、電漿增強(qiáng)CVD(PlasmaEnhancedCVD)(5)、MOCVD(MetalOrganicCVD)&分子磊晶成長(MolecularBeamEpitaxy)(6)、外延生長法(LPE)4)涂敷光刻膠光刻制造過程中,往往需采用 20-30 道光刻工序,現(xiàn)在技術(shù)主要采有紫外線(包括遠(yuǎn)紫外線)為光源的光刻技術(shù)。光刻工序包括翻版圖形掩膜制造, 硅基片表面光刻膠
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