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。指内含集成电路的硅片,体积很小(xiǎo),常常是计算机或其他tā 电子设备的一部分。
广义上,只要是使用微细加工手段制造出来的半导体片子,都可以叫《拼音:jiào》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,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《de》芯片组合,它们相互依(yī)赖,组合在一起能发挥更大的作用,比如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(xià)这篇文章和你一yī 起学习,《芯片里面的几千万的晶体管是怎么装进去的?》,来自网摘。
要想造个芯片, 首先《读:xiān》, 你得画出[繁:齣]来(繁:來)一个长这样的玩意儿给Foundry #28外包的晶圆制造公司#29
#28此处担(繁:擔)心有{pinyin:yǒu}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(拼音:dà)家看看就好, 望理解!)
再放大(pinyin:dà)...
我们终《繁:終》于看到一{pinyin:yī}个门电路啦#21 这《繁:這》是一个NAND Gate#28与非门#29, 大概是这样:
A, B 是(拼音:shì)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《拼音:jīn》属3层[繁体:層], 粉色是金属4层...
那晶体管#28更正, 题主的#30"晶(pinyin:jīng)体管#30" 自199X年以后[繁体:後]已经主要是 MOSFET, 即场效应yīng 管了 #29 呢?
仔细看图, 看到(拼音:dào)里面那些(xiē)白色的点吗? 那是衬(繁:襯)底, 还有一些绿色的边框? 那些是Active Layer #28也即掺杂层.#29
然后Foundry是怎么做的呢? 大体上分为以[练:yǐ]下几步:
首先搞到(读:dào)一块《繁体:塊》圆圆的硅晶圆, #28就是一【拼音:yī】大块晶体硅, 打磨的很光滑, 一般是圆的#29
图片按照生产步(bù)骤排列. 但是步骤总结单独写出.
1、湿(繁:溼)洗#28用各种试剂保持硅晶圆表面没有杂质#29
2、光刻 #28用紫外线透《读:tòu》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, 此时还没有加入杂质, 依然是一{练:yī}个硅晶圆. #29
3、 离子[pinyin:zi]注入#28在硅晶圆【pinyin:yuán】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[练:wǒ]们需要的,而是为了离子注入而蚀刻的. 现在就【读:jiù】要用等离《繁:離》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#29.
4.2、湿蚀刻#28进一步洗掉, 但是用的【pinyin:de】是试剂, 所以叫湿蚀刻#29.--- 以上步骤完(读:wán)成后, 场效应管就已经被做出来啦~ 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用较弱的等离子束轰击整(练:zhěng)个芯片#29
6、热[繁:熱]处理, 其中又分为:
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1200摄氏《练:shì》度以上, 然后慢慢地冷却下来, 为了使得[pinyin:dé]注入(练:rù)的离子能更好的被启动以及热氧化#29
6.2、退火【读:huǒ】
6.3、热氧化 #28制造出二氧化硅, 也即场效应《繁:應》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{繁:種}物质
8、物理气相淀积(繁:積) #28PVD#29,类似, 而且可以给敏感部件加coating
9、分子束外延 #28MBE#29 如果需要长单晶《拼音:jīng》的话就需要这个..
10、电(读:diàn)镀处理
11、化学/机械 表面处理然后芯片就差不多了, 接【拼音:jiē】下来还要:
澳门新葡京 12、晶(读:jīng)圆测试
13、晶圆打磨就可以出厂《繁:廠》封装了.我们来一步步看:
就可以出厂封装了.我们来一步步(bù)看:
1、上面是氧化层, 下面是衬底《读:dǐ》#28硅#29 -- 湿洗
2、一般来说, 先对整个衬底注入少量#2810^10 ~ 10^13 / cm^3#29 的P型【pinyin:xíng】物质#28最外层少一yī 个电子#29, 作为衬[繁体:襯]底 -- 离子注入
澳门永利 3、先加入Photo-resist, 保护住不想被【bèi】蚀刻的地方 -- 光刻
澳门巴黎人 4、上掩膜#21 #28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【练:zhù】了.#29 -- 光刻
5、紫外线照上去... 下面被照得那一块就被反{pinyin:fǎn}应了 -- 光刻
6、撤去掩膜. -- 光{guāng}刻
7、把暴露出来的氧化层洗掉, 露出硅层#28就可以注(繁体:註)入离子了#29 -- 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#28几十次甚至上百次#29. -- 光刻
9、然后光刻完毕后,极速赛车/北京赛车 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{chéng}了一个N-well #28N-井#29 -- 离子注入
10、用干蚀刻(pinyin:kè)把需要P-well的地方也蚀刻出来. 也可以再次使用光刻刻【拼音:kè】出来. -- 干蚀刻
11、上图将P-型半导体上部再次【pinyin:cì】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(guī), 该层可导电 -- 分子束外延
13、进一步的蚀刻, 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{pinyin:guāng}刻 湿蚀刻
14、再次狠狠地插入大量#2810^18 ~ 10^20 / cm^3#29 注入的P/N型物质, 此时注意MOSFET已经基[练:jī]本成型. -- 离子注(繁:註)入
15、用气相积淀 形成的氮化物层(读:céng) -- 化学气相积淀
16、将氮化物蚀刻出沟道 -- 光刻 湿蚀[繁体:蝕]刻
17、物理气相积淀(繁体:澱)长出 金属层 -- 物理气相积淀
开云体育 18、将多余(繁体:餘)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1.5mm x 0.8mm
啊~~ 找到一本关于光刻的书, 更新一下, 之前的回答有谬[繁:謬]误..
书[繁体:書]名:
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二(读:èr)极管的作用转载请注明出处来源