第一部分 概念扫盲:芯片生产流程01


从沙子(石英,主要成分是二氧化硅)开始,通过与碳反应,当然,要耗费大量电能,然后生产出工业硅(也叫做金属硅),这个步骤实际上是把硅从大自然中给还原出来。工业硅是一种黑了吧唧的矿石样东西,这东西里面硅的含量只有98%左右,暂时还没啥用。【注意:合盛硅业,就是生产工业硅的,坐标新疆】。

想要有用,就需要把上图所示的工业硅给提纯。工业硅提纯后,形成多晶硅、有机硅(合盛硅业也生产有机硅)、铝合金三个分支,我们只需要关注多晶硅分支。

多晶硅中硅含量已经足够高(6个9以上),大家可以从上图中看到,多晶硅仍然是黑色矿石的样子,然后,把这些矿石,投入到晶体生长炉(高科技,晶盛机电、北方华创)中,融化,然后将一根顶端有一点点“籽料”(可看成为母版)的棒子,插入融化的单晶硅中,慢慢搅拌搅拌搅拌,此处想想棉花糖的制作过程,跟那个很类似。就这样,会最终生长出下图所示的单晶硅柱。

接下来, 把单晶硅柱,一刀一刀一刀,给切成薄片儿,每一片薄片儿,就叫做一个硅片,也叫做硅晶圆(简称晶圆),硅片与晶圆两个词在这里是同一个意思。

有朋友问:硅片/晶圆这种薄片儿,多大?嗯,大小呢,有好几种,6英寸、8英寸、12英寸等,基本上8英寸就是小号披萨那么大,12英寸对应大号披萨,差不多就是这种概念。


第二部分 概念扫盲:芯片生产流程02


打磨的目的,是要使得硅片表面铅尘不染,平整光滑。

哦,光刻胶原来应用在这里。光刻胶有两种,一种是曝光部分会被溶解,未曝光部分会被留下来;这种光刻胶是“正性光刻胶”;反过来,若曝光部分会被留下来,而未曝光部分会溶解,这种光刻胶称为“负性光刻胶”。上图种,旋涂的意思是:就像摊鸡蛋饼一样旋转着涂。
第三部分 概念扫盲:芯片生产流程03


上图种,UV光,即为“紫外光”,通过紫外光的照射,使得光刻胶该溶解的溶解,不该溶解的保留下来,从而形成下图:

这张图,就是集成电路设计人员所希望获得的IC(芯片)图案,啥意思?就是把设计人员设计好的IC图样,通过照相术,给复制到了光刻胶表面。

被溶解掉的部分,是需要用溶剂来清洗掉的。
第四部分 概念扫盲:芯片生产流程04

接下来,需要把光刻胶上留下的设计图样,继续给刻蚀到硅片上:




接上面三张图,刻蚀、电镀、抛光等工序,能够得到功能图案。功能图案的意思是:既有晶体管(0-1功能单元),也有相互间连线,能够实现某种功能了。

反复多次的意思是:硅片上,不是一层电路,是N多层电路(可以做到30层)。


这30层电路,通过层内连接和层间连接,从而形成一个完整的芯片。

第五部分 概念扫盲:芯片生产流程05


一片硅片上,会最终获取N多块芯片,这种芯片,叫做裸芯片,后续会被一片片切割开来。

这种裸芯片,不方便后续运输,所以,需要用分拣机,将这些裸芯片,一片一片捡起来,然后,放到一条类似电影胶片一样的胶带上,然后盘绕成一卷一卷的,然后,就可以送到封装厂了。
第六部分 概念扫盲:封测


封装厂,拿到这种分切好的一片一片的裸胶片后,会先进行测试,然后把质量合格的裸胶片放在上盖和下盖之间,如上图所示,然后压合、密封,这就是所谓的封装。
通过本文阅读,大家应该有这样的几种认识:
硅片是一片一片从一个圆柱体上切出来的;光刻胶是覆盖在硅片上,用来曝光的,曝光的结果是,有的留下来,有的最后被冲走;一片硅片上,可以做出来N多N多芯片的;一片一片的裸芯片,是需要切割出来,送到电影胶片样的东西上,卷绕成盘送到封测厂的。封测技术含量不高,就是上下盖把裸芯片密封起来,齐活儿!最后,提醒大家注意:
无论多好的公司、多棒的逻辑,都是需要考虑好的买点的;
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没有好的买点,一切都是浮云!切记切记!
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