芯片製造和流片有什麼區別

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芯片製造和流片有什麼區別

區別是芯片製造是商業量產,流片是試生產。

芯片製造指的是芯片進入正常商業量產階段,是芯片製造的最後流程。流片是指像流水線一樣通過一系列工藝步驟製造芯片,該詞在集成電路設計領域,“流片”指的是“試生產”。就是説設計完電路以後,先生產幾片幾十片,供測試用。如果測試通過,就照着這個樣子開始大規模生產了。兩者是芯片製造的不同階段。

芯片製造是將芯片從圖紙變成實物的關鍵一步,但在芯片量產之前還有個重要步驟就是流片,也就是人們常説的試生產。

流片之於芯片開發者,相當於考試之於學生,學生“聞考變色”,芯片開發者“聞流片變色”。究其原因在於,流片失敗的代價太過嚴重,一次流片失敗往往意味着幾百萬甚至上千萬的損失以及至少半年市場機遇的錯失。不少初創型芯片企業就因流片失敗而消失在茫茫芯片產業長河裏。而造成流片失敗的原因也是千奇百怪,可能只是VDD和GND裝反了,也可能是wet clean配錯了液,總之任何一個小疏忽都可能導致流片失敗。

言歸正傳,那芯片製造到底又有多少步驟,為啥能讓企業“聞流片變色”據瞭解,一條芯片生產線大約涉及2000-5000道工序,筆者可能無法面面俱到得全部介紹,因此只能介紹一些關鍵步驟。

從大方面來講,晶圓生產包括晶棒製造和晶片製造兩大步驟,再加上晶圓針測工序,統稱為晶圓製造前道工藝。

1、提純:沙子/石英經過去氧提純以後的得到含硅量25%的二氧化硅,再經由電弧爐提煉,鹽酸氯化,並蒸餾後,得到純度高達99%以上的晶體硅。

2、晶棒製造:晶體硅經過高温熔化,採用旋轉拉伸的方法,經過頸部成長、晶冠成長、晶體成長、尾部成長,得到一根完整的晶棒。

3、切片:將晶棒橫向,採用環狀、其內徑邊緣鑲嵌有鑽石顆粒的薄片鋸片切成厚度基本一致的晶圓片。

4、打磨拋光:對晶圓外觀進行打磨拋光,去掉切割時在晶圓表面產生的鋸痕和破損,使晶片表面達到所要求的光潔度。

5、氧化:其表面進行氧化及化學氣相沉積,一是可做後期工藝的輔助層,二是協助隔離電學器件,防止短路。

6、光刻和刻蝕:在氧化後的晶圓表面旋塗一層光刻膠,隨後對其進行曝光,再通過顯影把電路圖顯現出來。再用化學反應或用等離子體轟擊晶圓表面,實現電路圖形的轉移。

7、離子注入、退火:把雜質離子轟入半導體晶格,再將離子注入後的半導體放在一定温度下加熱,從而激活半導體材料的不同電學性能。

8、氣相沉積、電鍍:氣相沉積用於形成各種金屬層以及絕緣層,電鍍專用於生長銅連線金屬層。

9、化學機械研磨:用化學腐蝕和機械研磨相結合的方式進行磨拋。

10、最終在晶圓上完成數層電路及元件加工與製作。

11、晶圓針測工序:用針測儀對每個晶粒檢測其電氣特性,捨棄不合格晶粒。

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