芯片制造pdf

A. 芯片是如何制成的

: 蚀刻：有选择地去除材料的某些部分来形成芯片上各层的电路图案。离子：产生静电荷的原子或分子。在半导体制造中，离子是改变硅的导电性能的化学杂质的来源。掩模：在芯片制造过程中使用的掩模就像是模板。在紫外光照射下，掩模会在微处理器的每一层制出各种各样的电路图案。金属：诸如铝和铜，用于微处理器中传导电流。此外，还使用了贵金属来连接实际芯片及其封装。光蚀刻法：使用紫外光和模板或掩模以照相工艺转移图像，把芯片的电路图案复制到晶圆表面的方法。光刻胶：当暴露在紫外光下时可溶解的一种物质，用于在芯片制造过程中帮助形成电路图案。多晶硅：充当芯片上互连层的可导电物质。二氧化硅：在芯片制造过程中在晶圆上产生，充当绝缘层。硅锭：由纯净硅制成的大型圆柱术状晶体。这个圆柱体被切割成薄片用于制造计算机芯片。晶圆：英特尔使用从硅锭下切下来的纯净晶圆制造微处理器。硅是海滩上砂子的主要成分，同时也是半导体。半导体是指即能变成。

B. 芯片是怎么做成的

芯片内部制造工艺：

芯片制造的整个过程包括芯片设计、芯片制造、封装制造、测试等。芯片制造过程特别复杂。

首先是芯片设计，根据设计要求，生成“图案”

1、晶片材料

硅片的成分是硅，硅由石英砂精制而成。硅片经硅元素（99．999％）提纯后制成硅棒，成为制造集成电路的石英半导体材料。芯片是芯片制造所需的特定晶片。晶圆越薄，生产成本就越低，但对工艺的要求就越高。

2、晶圆涂层

晶圆涂层可以抵抗氧化和温度，其材料是一种光致抗蚀剂。

3、晶圆光刻显影、蚀刻

首先，在晶圆（或基板）表面涂覆一层光刻胶并干燥。干燥的晶片被转移到光刻机上。通过掩模，光将掩模上的图案投射到晶圆表面的光刻胶上，实现曝光和化学发光反应。曝光后的晶圆进行二次烘烤，即所谓曝光后烘烤，烘烤后的光化学反应更为充分。

最后，显影剂被喷在晶圆表面的光刻胶上以形成曝光图案。显影后，掩模上的图案保留在光刻胶上。糊化、烘烤和显影都是在均质显影剂中完成的，曝光是在平版印刷机中完成的。均化显影机和光刻机一般都是在线操作，晶片通过机械手在各单元和机器之间传送。

整个曝光显影系统是封闭的，晶片不直接暴露在周围环境中，以减少环境中有害成分对光刻胶和光化学反应的影响。

4、添加杂质

相应的p和n半导体是通过向晶圆中注入离子而形成的。

具体工艺是从硅片上的裸露区域开始，将其放入化学离子混合物中。这个过程将改变掺杂区的传导模式，使每个晶体管都能打开、关闭或携带数据。一个简单的芯片只能使用一层，但一个复杂的芯片通常有许多层。

此时，该过程连续重复，通过打开窗口可以连接不同的层。这与多层pcb的制造原理类似。更复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层。此时，它是通过重复光刻和上述工艺来实现的，形成一个三维结构。

5、晶圆

经过上述处理后，晶圆上形成点阵状晶粒。用针法测试了各晶粒的电学性能。一般来说，每个芯片都有大量的晶粒，组织一次pin测试模式是一个非常复杂的过程，这就要求尽可能批量生产相同规格型号的芯片。数量越大，相对成本就越低，这也是主流芯片设备成本低的一个因素。6、封装

同一片芯片芯可以有不同的封装形式，其原因是晶片固定，引脚捆绑，根据需要制作不同的封装形式。例如：DIP、QFP、PLCC、QFN等，这主要取决于用户的应用习惯、应用环境、市场形态等外围因素。

6、测试和包装

经过上述过程，芯片生产已经完成。这一步是测试芯片，去除有缺陷的产品，并包装。

(2)芯片制造pdf扩展阅读：

芯片组是一组集成电路“芯片”一起工作，并作为产品销售。它负责将计算机的核心微处理器与机器的其他部件连接起来。它是决定主板级别的重要组件。过去，芯片组是由多个芯片组成，逐渐简化为两个芯片。

在计算机领域，芯片组通常是指计算机主板或扩展卡上的芯片。在讨论基于英特尔奔腾处理器的个人电脑时，芯片组这个词通常指两种主要的主板芯片组：北桥和南桥。芯片组制造商可以，而且通常是独立于主板的。

例如，PC主板芯片组包括NVIDIA的NFORCE芯片组和威盛电子公司的KT880，它们都是为AMD处理器或许多英特尔芯片组开发的。

单芯片芯片组已经推出多年，如sis 730。

C. 制造芯片需要什么

制造一颗芯片需要5000道工序

一位芯片制造领域的专家向北青报记者介绍，一颗芯片的制造工艺非常复杂，一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序。就拿代工厂来说，需要先将“砂子”提纯成硅，再切成芯片，然后加工芯片。芯片加工厂包含前后两道工艺，前道工艺分几大模块——光刻、薄膜、刻蚀、清洗、注入；后道工艺主要是封装——互联、打线、密封。其中，光刻是制造和设计的纽带。

其中许多工艺都在独立的工厂进行，而使用的设备也需要专门的设备厂制造；使用的材料包括几百种特种气体、液体、靶材，都需要专门的化工工业。另外，集成电路的生产都是在超净间进行的，因此还需要排风和空气净化等系统。

有说法认为，集成电路是比航天还要高的高科技。该业内人士表示，这种说法也不无道理，“航天的可靠性估计也就4个9、5个9的样子(X个9表示在软件系统一年时间的使用过程中，系统可以正常使用时间与总时间之比)。现在硅晶圆材料的纯度就要6个9以上。”

焦点：全球芯片几乎被美日欧垄断

根据前瞻研究院的报告显示，目前，全球芯片仍主要以美、日、欧企业产品为主，高端市场几乎被这三大主力地区垄断。在高端芯片领域，由于国内厂商尚未形成规模效应与集群效应，所以其生产仍以“代工”模式为主。

截至2015年年底的数据显示，全球共有94家先进的芯片制造厂商，其中17家在美国，71家在亚洲(中国有9家)，6家在欧洲。日本在上世纪80年代处于领先地位，但自90年代开始其全球半导体市场份额显着下降，至2015年仅有3家日本芯片制造商位列全球排名前二十——东芝、瑞萨电子和索尼。而与此同时，东亚其他国家已成为动态随机存取存储器市场的主要公司。韩国三星电子和海士力目前是世界第二和第三大半导体公司。

根据美国半导体产业协会(SIA)的最新统计数据显示，2017年1月至2月，中国和美国的芯片市场规模份额扩大，分别为33.10%和19.73%；日本和欧洲的芯片市场份额有所下降，分别为9.29%和9.12%。中国芯片市场是全球最大、增长最快的市场，但是对外依存度过高。

D. 芯片是怎么做成的

芯片制作比较复杂，具体如下
沙子，是制造芯片最基本的材料，而脱氧后的沙子，是半导体制造产业的基础。通过多步净化得到可用于半导体制造质量的硅，学名电子级硅（EGS），最后得到的就是硅锭（Ingot）
硅锭切割：横向切割成圆形的单个硅片，也就是我们常说的晶圆（Wafer）。顺便说，这下知道为什么晶圆都是圆形的了吧？
涂上光刻胶，必须保证光刻胶非常平非常平。然后进行光刻，这一步需要的技术水平非常高。光刻胶层随后透过掩模（Mask）被曝光在紫外线（UV）之下。
先溶解光刻胶，光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉，清除后留下的图案和掩模上的一致再进行蚀刻，使用化学物质溶解暴露出来的晶圆，剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。
离子注入：在真空中，用经过加速的原子、离子照射（注入）固体材料，使被注入的区域形成特殊的注入层，改变区域的硅的导电性。
电镀：在晶圆上电镀一层硫酸铜，把铜离子沉淀到晶体管上。铜离子会从正极走向负极。电镀完成之后，铜离子沉积在晶圆表面，形成薄薄的铜层
抛光：将多余的铜抛光掉，也就是磨光晶圆表面。
再经过测试，切片，丢弃瑕疵内核。留下完好的准备进入下一步。
完成封装
这样芯片就做好了

E. 芯片制造过程图解

芯片制造过程：光刻、刻蚀、薄膜(化学气相沉积或物理气相沉积）、掺杂（热扩散或离子注入）、化学机械平坦化CMP。

使用单晶硅晶圆（或III-V族，如砷化镓）用作基层，然后使用光刻、掺杂、CMP等技术制成MOSFET或BJT等组件，再利用薄膜和CMP技术制成导线，如此便完成芯片制作。

因产品性能需求及成本考量，导线可分为铝工艺（以溅镀为主）和铜工艺（以电镀为主参见Damascene）。主要的工艺技术可以分为以下几大类：黄光微影、刻蚀、扩散、薄膜、平坦化制成、金属化制成。

(5)芯片制造pdf扩展阅读

芯片具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。

用芯片来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。

F. 电路如何集成在芯片上

拿到一些芯片，上面写着74lvth245a、tms320f2812pgf、74hc08、rtl8201bl、ds1302、ref198等等。这些编码是如何规定的？有什么规律？能否看到这些编码大概知道它是个什么性能的电路？我们在protel里元件库中如何快速找到自己想要的芯片？

你说的这些芯片都是很常用的单片机及其外围芯片，如果你有相关经验很容易知道，比如第一个是个逻辑芯片，74是数字逻辑芯片的一个族，区别于54系列，后面那个lv表示低电压low-vol，可能工作在3.3v的电压下，第二个是ti出的dsp（数字信号处理器），tms320是ti起的名字，在公司的系列产品中有自己的意义，f表示用的是flash存储，2812是其代码，还有2407，5402等等，后面是封装参数。后面那几个芯片有基本逻辑和时钟芯片等，这里不再赘述，你上网查这些芯片的pdf全有，不过大多是英文的。
回答你后面的问题：这些编码有的是行业里的规定，比如74ls，74hc，54..基本的芯片，也有是公司自己起的名字，比如tms320f2812等，要说规律很简单，你有过设计经验，用过一些片子就知道的差不多了，要速成可以去看嵌入式硬件设计的书。
protel里找自己的芯片可不容易，你在搜索器件里找一下就可以了，事实上，用protel的老手，全部是用自己画的器件，以免在具体设计时出现这样或那样的偏差。
别学protel了，学那个altiumDesigner吧，他们公司新出的最新版，容易上手功能强大。
这样可以么？