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投资百科

发布时间: 2018-01-10 来源: 合肥产投集团阅读量:274

1:集成电路产业链主要环节

1.  集成电路:

集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管电阻电容电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。

2.  芯片设计

芯片(chip)就是半导体元件产品的统称,是集成电路的载体,是指内含集成电路硅片,由晶圆分割而成。在芯片制造之前,需要有专业的IC设计师将所要制造的IC设计出来。简单来讲,IC设计可分成几个步骤,依序为:规格制定 → 逻辑设计 → 电路布局 → 布局后模拟 → 光罩制作。

3.  芯片制造

芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样,先有晶圆作为地基,再层层往上叠的芯片制造流程后,就可产出必要的 IC 芯片。主要包括晶圆制造和晶圆加工两个流程:

(1)晶圆制造:以Si为例。目前业界主流的IC都是基于Si的,所以我们需要先获得加工的原材料,就是高纯度的硅了。提炼出高纯度的硅之后,我们就考虑如何获得具有相同晶向的单晶硅,厂商会首先通过拉晶的方法得到一根一根的硅碇,通俗表达式通过一块籽晶在熔融的液态硅上拉获得的,在此过程中可以进行N或者P型的掺杂,然后将其打磨,抛光,切片,抛光。

(2)晶圆加工:这里大概会重复20-30道主流的工艺,它们主要有:清洗、炉管、涂光阻、曝光、软/硬烤、显影、去光阻、蚀刻、掺杂(注入、扩散)、退火、镀铜、去铜等。上面的步骤是需要重复的。对于传统IC而言,大致是:在晶圆表面制作出金氧半场效晶体管及各种电阻电容,再用8层立体金属连线将最底下这些器件按照图纸连起来。

经过上述步骤,一片圆形的晶片上出现许多小格子,每一个格子就是我们希望得到的芯片的雏形了。

4.  封装测试

所谓封装测试其实就是封装后测试,把已制造完成的半导体元件进行结构及电气功能的确认,以保证半导体元件符合系统的需求的过程称为封装后测试。

1)电性测量:得到芯片雏形之后需要测量加工完毕的片子的I-V,C-V等电气特性,用专业测量仪器通过探针在打在两侧的金属或poly上扫描分析完成的。

2)切割、封装:这一步是在封装厂里做的,晶圆厂将加工完成的完整晶片运送至芯片封装厂,封装厂通过设备将晶片切割,得到许多相同的晶粒,此时的芯片会比我们在市场上看到的CPU或内存小而薄得多,这是因为它们还没有封装。封装即是将die固定在塑料或陶瓷基座上,并引出许多引脚,最后用胶水密封。

(5)测试:与之前的电测相比,更具体更仔细和有针对性。

5.  硅晶圆

硅晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆;在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之IC产品。硅晶圆制造是半导体产业最上游环节,硅晶圆的直径越大,代表制造技术越好,产能越高。

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