在通讯与信息技术中,当把范围局限到硅集成电路时,芯片和集成电路的交集就是在“硅晶片上的电路”上。于是,中国芯片产业的出路在哪里,我认为是本土芯片厂商一定要尊重人才,聚集到足够多的、好的人才,且知人善用。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)(此处担心有版权问题…毕竟我也是拿别人钱干活的苦逼phd…就不放全电路图了…大家看看就好,望理解!)再放大...我们终于看到一个门电路啦!这是一个NANDGate(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(更正,题主的"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,有一些绿色的边框?那些是ActiveLayer(也即掺杂层.)然后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.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,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~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)如果需要长单晶的话就需要这个..10、电镀处理11、化学/机械表面处理然后芯片就差不多了,接下来要:12、晶圆测试13、晶圆打磨就可以出厂封装了.我们来一步步看:就可以出厂封装了.我们来一步步看:1、上面是氧化层,下面是衬底(硅)--湿洗2、一般来说,先对整个衬底注入少量(10^10~10^13/cm^3)的P型物质(最外层少一个电子),作为衬底--离子注入3、先加入Photo-resist,保护住不想被蚀刻的地方--光刻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5、紫外线照上去...下面被照得那一块就被反应了--光刻6、撤去掩膜.--光刻7、把暴露出来的氧化层洗掉,露出硅层(就可以注入离子了)--光刻8、把保护层撤去.这样就得到了一个准备注入的硅片.这一步会反复在硅片上进行(几十次甚至上百次).--光刻9、然后光刻完毕后,往里面狠狠地插入一块少量(10^14~10^16/cm^3)注入的N型物质就做成了一个N-well(N-井)--离子注入10、用干蚀刻把需要P-well的地方也蚀刻出来.也可以再次使用光刻刻出来.--干蚀刻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15、用气相积淀形成的氮化物层--化学气相积淀16、将氮化物蚀刻出沟道--光刻 湿蚀刻17、物理气相积淀长出金属层--物理气相积淀18、将多余金属层蚀刻.光刻 湿蚀刻重复17-18长出每个金属层哦对了...最开始那个芯片,大小大约是1.5mmx0.8mm啊~~找到一本关于光刻的书,更新一下,之前的回答有谬误..书名:
2023-08-25 / v3.1
2023-08-25 / v1.0.3
2023-08-25 / v1.0.1
2023-08-25 / v2.19.1
2023-08-25 / v1.2.0
2023-08-25 / v2.0.1
2023-08-25 / v1.5.1
2023-08-25 / v4.4.0
2023-08-25 / v1.0.03
2023-08-25 / v5.6.6
2023-08-25 / v1.2.20230810
2023-08-25 / v2.3.1.1