芯片中的晶体管是个什么鬼?晶体管(transistor)是一种固体半导体器件,具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同,晶体管利用电讯号来控制自身的开合,而且开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可100GHz以上
芯片中的晶体管是个什么鬼?
晶体管(transistor)是一种固体半导体器件,具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同,晶体管利用电讯号来控制自身的开合,而且开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可100GHz以上。指内含hán 集成电路的硅片,体【练:tǐ】积很小,常常【拼音:cháng】是计算机或其他电子设备的一部分。
广义上,只要是使用微细加工手(shǒu)段制造出来的半导体片子,都可以叫做芯片,里面并不一定有电路。比如半导体光源芯片;比如机械芯片{piàn},如MEMS陀螺仪;或者生物芯片如DNA芯片。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。芯片组,则是一系列相互关联的芯片组合,它们相互依赖,组合在一起能发挥更大的作用,比如《练:rú》计算机里面的处理器和南北桥芯片组,手机里面的射频、基带和电源管理芯片组。
以下这(繁:這)篇文章和你一起学习,《芯片里面(繁体:麪)的几千万的晶体管是怎么装进去的?》,来自网摘。
要[yào]想{pinyin:xiǎng}造个芯片, 首先, 你得画出来一个长这样的{拼音:de}玩意儿给Foundry #28外包的晶圆制造公司#29
#28此处担心(pinyin:xīn)有版权问题… 毕竟我也是拿别人钱干活的苦逼{拼音:bī}phd… 就不放全电路图了… 大家看看就好, 望理解!)
再放[pinyin:fàng]大...
我们终于看到一个门电路[lù]啦#21 这是一个NAND Gate#28与非门#29, 大概是(pinyin:shì)这样:
A, B 是输入, Y是【pinyin:shì】输出.
其中蓝《繁:藍》色的是金属1层, 绿色是金属2层, 紫色是(shì)金属3层{pinyin:céng}, 粉色是金属4层...
那晶体管#28更正, 题主的#30"晶体(读:tǐ)管#30" 自199X年以后已(练:yǐ)经主要是 MOSFET, 即场效应管了 #29 呢?
仔细[繁体:細]看图, 看到里面那些白色的点吗? 那是衬底, 还有一些绿色的边框? 那些是Active Layer #28也即掺杂层[céng].#29
然后Foundry是shì 怎么做的呢? 大体上分为以下几步:
首先搞到一开云体育块圆圆的硅晶圆, #28就【拼音:jiù】是一大块晶体硅, 打磨的很光滑, 一般是圆的#29
图片按照生产步骤排列. 但是步骤总结单独写【练:xiě】出.
1、湿洗#28用各{pinyin:gè}种试剂保持硅晶圆表面没有杂质#29
2、光刻 #28用紫外线透过蒙版照射硅晶圆, 被照到的地方就会容(pinyin:róng)易{拼音:yì}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, 此时还没有加入杂质, 依然是一个硅晶圆. #29
3、 离子注入#28在(pinyin:zài)硅晶【拼音:jīng】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.#29
4.1、干蚀刻 #28之前用光刻出来的形状有许多其实不是我们需要的,而是【练:shì】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(yī)些第一步光刻先不需要刻出来的结构, 这一步进行蚀刻#29.
4.2、湿蚀刻#28进一步洗掉, 但(拼音:dàn)是用的是试剂, 所以叫湿蚀刻#29.--- 以上步骤完成后, 场效应管就亚博体育已经被做出来啦~ 但是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#28用较弱的等离子(pinyin:zi)束轰击整个芯片#29
6、热处理, 其[qí]中又分为:
6.1、快速热退火 #28就是瞬间把整个片子通过大功率灯啥的照到【拼音:dào】1200摄氏度以上, 然后慢慢地(pinyin:dì)冷却下来, 为了使得注《繁体:註》入的离子能更好的被启动以及热氧化#29
6.2、退火
6.3、热氧化(pinyin:huà) #28制造出二氧化硅, 也即场效应管的栅极#28gate#29 #29
7、化学气相淀积#28CVD#29, 进一步精细处理表面的各种物质
8、物理气相淀积 #28PVD#29,类似, 而且可以给《繁体:給》敏感部件加coating
9、分子束外延 #28MBE#29 如果需(练:xū)要长单晶的话就需要这个..
10、电镀[繁:鍍]处理
11、化学/机械 表面处理然后芯片就差不{读:bù}多了, 接下来还要:
12、晶圆(yuán)测试
13澳门威尼斯人、晶圆【练:yuán】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《繁:瞭》.我们来一步步看:
1、上面是氧(yǎng)化层, 下面是衬底#28硅#29 -- 湿洗
2、一般来说, 先对整个衬底[dǐ]注入少量#2810^10 ~ 10^13 / cm^3#29 的P型物质#28最【pinyin:zuì】外层少一个电子#29, 作为衬底 -- 离子注入
3、先加{拼音:jiā}入Photo-resist, 保护住不想被蚀刻的地方 -- 光刻
4、上掩膜#21 #28就是那个标注[繁:註]Cr的地方. 中间空的表示没有遮盖, 黑的表示遮住了[繁体:瞭].#29 -- 光刻
5、紫外线照上去... 下面被照得(练:dé)那一块就被反应了 -- 光刻
6、撤去掩膜. -- 光【拼音:guāng】刻
7、把暴{读:bào}露出来的氧化层洗掉, 露出硅层#28就可以注入离子了#29 -- 光刻
8、把保【读:bǎo】护层撤去. 这样就得到了一个准备注入的硅片. 这一步会开云体育反复在硅片上进行#28几十次甚至上百次#29. -- 光刻
9、然后光刻完毕后, 往里面狠狠地插入一块少量#2810^14 ~ 10^16 /cm^3#29 注入的N型物质就做成了一个N-well #28N-井#29 -- 离子注(繁体:註)入(pinyin:rù)
10澳门银河、用干蚀刻把需要P-well的地方也蚀刻出来. 也可以再次(cì)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(繁体:處)理
12、用分子束外延处理长[繁:長]出的一层多晶硅, 该层可导电 -- 分子束外延
13、进一步的蚀刻(kè), 做出精细的结构. #28在退火以及部分CVD#29 -- 重复3-8光刻 湿蚀刻13 进一步的蚀刻《pinyin:kè》, 做出精细的结构. #28在退火以及部分CVD#29 -- 重复3-8光刻 湿蚀刻
14、再次狠狠地插【pinyin:chā】入大量#2810^18 ~ 10^20 / cm^3#29 注入的P/N型物质, 此时注意MOSFET已经《繁体:經》基本成(读:chéng)型. -- 离子注入
15、用气相(读:xiāng)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[读:kè]
17、物理气相积淀长出 金属层【练:céng】 -- 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[繁体:個]金属层哦对了... 最(拼音:zuì)开始那个芯片, 大小大约是1.5mm x 0.8mm
啊~~ 找到一本关于光刻的书, 更新一下, 之前的(de)回答有谬误..
书名míng :
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