Chipherstellung: Die Metamorphose eines Sandkorns

Im Zentrum von Smartphones, Computern und Autos stehen die Pommes aus der Größe von Fingernägeln. Sie bestehen aus Schaltungen, die tausendmal dünner sind als ein menschliches Haar, und der Herstellungsprozess ist wie das Schnitzen einer Megazität in ein Reiskorn. Das Folgende ist der gesamte Prozess des Chips von Kieselsand bis zum fertigen Produkt:

Phase 1: Entwerfen Sie die Blaupause

IC -Design

Design House (Design House) verwenden Software, um Schaltpläne zu zeichnen und das Layout von Milliarden von Transistoren zu vervollständigen

Klebeband: Die endgültigen Designdaten werden an die Maskenfabrik geliefert

3. Maskenherstellung

Die Lithographiemaschine ätzt das Schaltungsmuster auf der Quarzplatte (PhotoMask)

Für eine Reihe fortschrittlicher Chips sind 80-120 Masken erforderlich, die jeweils mehr als 50.000 US-Dollar kosten

Phase 2: Nanoskalige Gravur des Fab (Fab).

Vorbereitung von Rohstoffen

Siliziumreinigung: Sand und Kies werden in Siliziumimboten von 99,9999% Reinheit (Ingot) geschmolzen

Waferschneide: Silizium -Pergots werden in 0,7 mm dicke Wafer (Wafer), Mainstream -Größe 300 mm (12 Zoll) geschnitten.

Kernherstellungszyklus (40-100 Wiederholungen)

Oxidation/Abscheidung: Hochtemperaturoxidation zur Bildung einer Isolierschicht (Oxidation)

Dampfabscheidung Filme (CVD/PVD)

Lithographie - Der "Seelenschritt" von Chips:

Photoresist → Litho → Entwicklung

Grafikätzung:

Ätze den exponierten Bereich mit Plasma (Ätz)

Die Ionenimplantation verändert die Eigenschaften der Halbleiter (Ionenimplantation)

Waschen und entfernen Sie den Kleber:

Photoresistentfernung

Reinigung

0040-01973 Rev.004 Chamber Bottom Radiance 200 mm RTPW

Phase 3: Test & Verpackung

CP -Test:

Die Sondenstation kontaktiert die Chip -Stifte, um fehlgeschlagene Schaltungen zu finden (WAT -Test)

Schlechte Chips sind als Tintenpunkte gekennzeichnet (Tintenmarkierung)

Schneiden Sie das Paket:

(Die Bindung), (Drahtbindung), (Packung)

Laserschneidung von Wafern in unabhängige Chipverpackungsfabriken wird durchgeführt (Würfel)

Der ultimative Test:

FT -Test: simuliert die tatsächliche Arbeitsumgebung

Burn-In-Test: Hohe Temperatur und hohe Druckalterung, um einen frühen Fehler zu leisten

0040-31942 Kammerkörper, Ätzen, Oxid, Seitengaszufuhr

Eine digitale Chiffre für die Chipherstellung

Bedingungen	Schlüsselfiguren
Wafer	Der 12-Zoll-Wafer kann 500+ Chips schneiden
Sauberes Zimmer	Die Luftreinheit ist 1.000 -mal höher als die des Operationssaals
Zeit	Es dauert ungefähr 3 Monate vom Kieselsand bis zum fertigen Produkt
Kosten	Der 5nm Fab kostet 20 Milliarden US -Dollar

Die Chip -Herstellung ist ein Wunder der Physik und Technik: Sie manipuliert Atome im Nanoskala und überträgt Informationen mit Drähten 100 -mal dünner als Spinnenseide. Wenn Sie diesen Artikel auf Ihrem Mobiltelefon lesen, halten Sie die anspruchsvollste Schöpfung der Menschheit in Ihrer Handfläche - diese "Siliziumbasis Symphonie" mit zehn Milliarden Transistoren, nämlich die Kristallisierung von Wissenschaft und Technologie nach strengen Tests von Tausenden von Prozessen.