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芯片如何精练制造技术,芯片如何精练制造技术

发布时间:2024-06-07 05:20:27 制造技术 0次 作者:装备制造资讯网

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于芯片如何精练制造技术的问题,于是小编就整理了1个相关介绍芯片如何精练制造技术的解答,让我们一起看看吧。

沙子是如何变成芯片的?

说起芯片,必然少不了这芯片中用到的半导体材料——单晶硅。话说,这单晶硅可以是从大沙漠中来的,那就是,沙漠中,数量上足以碾压一切的存在——沙子。那么,你们是否会好奇,到底沙子是怎么蜕变成芯片的呢?

其实,从成分来看,沙子的主要成分是二氧化硅,并不是能够直接用于芯片中的硅的单晶体。这些沙子首先要进熔炉“重塑一下自我”。下面是沙子变成芯片的步骤。

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一、硅提纯

沙子的主要成分是二氧化硅,CPU的主要成分是硅元素,即单晶硅,那么我们第一步就是要提纯硅元素。这一步难度非常大,芯片行业对硅元素的提纯要求达到了99.9%,否则品质会大受影响。

二、制作硅锭

制作硅锭的主要方法是直拉法。在高温也太话的硅元素里假如籽晶,慢慢向上拉升,同时以一定的速度提升轴旋转,以便将硅锭控制在所需直径内,最后形成一个锥形尾部,单晶硅锭就制作完成了。

三、切割硅锭

将制作好的硅锭切割成1mm厚的圆片,也就是晶圆。

四、研磨晶圆

用特殊的化学药品将不光滑的晶圆研磨光滑。

一、涂抹光刻胶

芯片产品是集成电路时代的工艺集大成者,政府目前也投入了大量人力物力进行CPU的研发,但冰冻三尺非一日之寒,这是个需要不断积累的过程,而不是砸钱可以完成的项目。相信每一个中国IT人都期待国产高性能CPU诞生的那天。

本问题有点像“胖子是如何吃胖的?”答曰“说来话长,反正一口吃不成胖子。”开句玩笑,书归正传,下面概略回答“人类是如何想到用砂子制造芯片的?”其中省却事件的年月与人名。

电学发展初期,人们认识了导体、绝缘体;后来发现介于导体与绝缘体之间还有一大类物质,有人将之称为半导体,有人称为半绝缘体,后来统一称为半导体。进而研究发现半导体有n型和p型之分。

电学发展的过程中还发现,有时候需要通过整流的方式,将交变电流变为直流电流;有时候需要通过检波的方式,将较高频率的交变电流上载有的频率较低的脉动电流下载。早期的整流过程与检波过程是由真空电子管中的真空二极管来完成的,后来发现使用半导体材料也可以完成整流与检波功能,于是出现了半导体整流堆和半导体整流二极管、半导体检波二极管。

后来发现在半导体二极管的n区和p区之间的导电通道旁边,另外增加一个半导体区,就可以控制原有两极间的电流导通状态,于是就制作成了半导体三极管,又称为晶体管。

最早的晶体管使用的材料是锗。既然锗可以用来制作半导体二极管和半导体三极管,人们想到与锗属于同族元素、性质相近的硅也应当能够顺理成章。于是用硅制作成了硅半导体二极管、硅三极管,结果比用锗制作锗半导体二极管、锗三极管性能更好。

硅材料何处去找?当然在地壳中寻找。实际上,硅在地壳矿物元素中的丰度最高,占全部元素含量总重量的28.15%,而且大部分以砂子(沙子,二氧化硅)的形式存在。于是就对砂子中的硅进行还原,再经粹化提纯、提拉单晶、一套切、磨、抛工序后,制成单晶硅片,就可以制作硅二极管、硅三极管了。

由于硅二极管、三极管的体积比真空电子管缩小了几十倍、几百倍、几千倍、上万倍,当然将整个电路制作到一块硅单晶片上成为了可能。这就是半导体集成电路。

随着集成电路的制作工艺越来越精细,集成电路的规模就越来越大,于是集成电路由小规模集成电路,一路发展,陆续出现中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路。现在超大规模集成电路又叫作芯片。

如果你将上述内容看明白了,就会知道不是哪一个人突发奇想,就像用沙子垒墙那样砌成了一块芯片,而是靠众人之功。这个过程告诉我们,要想有所作为,首先要把前人和其他人创造的知识为我所用,才能有所发现、有所发明、有所创造、有所前进,才能够更上一层楼!

到此,以上就是小编对于芯片如何精练制造技术的问题就介绍到这了,希望介绍关于芯片如何精练制造技术的1点解答对大家有用。