Produkcja chipów: metamorfoza ziarna piasku

Sercem smartfonów, komputerów i samochodów są ukryte frytki wielkości paznokci. Stworzają się one z obwodów tysiąc razy cieńszych niż ludzkie włosy, a proces produkcji jest jak rzeźbienie megajności w ziarno ryżu. Poniżej znajduje się cały proces chipu od piasku krzemionkowego do gotowego produktu:

Faza 1: Zaprojektuj plan

Projekt IC

Dom projektowy (dom projektowy) Użyj oprogramowania do rysowania schematów obwodów i uzupełnienia układu miliardów tranzystorów

TAPE OUT: Ostateczne dane projektowe są dostarczane do fabryki maski

3. Masuj produkcję

Maszyna litograficzna wytrawia wzór obwodu na płycie kwarcowej (Photomask)

Zestaw zaawansowanych układów wymaga 80-120 masek, z których każdy kosztuje ponad 50 000 USD

Faza 2: Nanoskal Grawerowanie Fab (FAB).

Przygotowanie surowców

Oczyszczanie silikonu: piasek i żwir są wtłonięte w krzemowe wlewki 99,9999% czystości (wlewka)

Krojenie waflowe: wlewki krzemowe są krojone na płytki o grubości 0,7 mm (wafle), główny nurt rozmiar 300 mm (12 cali)

Rdzeniowy cykl produkcyjny (40-100 powtórzeń)

Utlenianie/osadzanie: Utlenianie w wysokiej temperaturze w celu utworzenia warstwy izolacyjnej (utlenianie)

Filmy zeznań pary (CVD/PVD)

Litografia - „krok duszy” układów:

Fotorezist → Litho → Rozwój

Nrawienie graficzne:

Wytrawić odsłonięty obszar osoczem (wytrawienie)

Implantacja jonów zmienia właściwości półprzewodników (implantacja jonów)

Umyj i zdejmij klej:

Usunięcie fotorezystów

Czyszczenie

0040-01973 Rev.004 KOMBER BOTMAL RADISTER 200 mm RTPW

Faza 3: Test i opakowanie

Test CP:

Stacja sondy kontaktuje się ze sworzniami chipowymi do przesiewu w przypadku nieudanych obwodów (test WAT)

Złe żetony są oznaczone jako kropki atramentu (oznaczenie atramentu)

Wytnij pakiet:

(Wiązanie die), (wiązanie przewodów), (pakiet)

Laserowe cięcie płytek do niezależnych fabryk opakowań odbywa się (krojenie)

Ostateczny test:

Test FT: Symuluje faktyczne środowisko pracy

Test wypalania: Wysokie temperatura i starzenie się wysokiego ciśnienia na ekran dla wczesnej awarii

0040-31942 KOMOROWA, trawienie, tlenek, zasilacz gazu bocznego

Cyfrowy szyfr do produkcji chipów

Warunki	Kluczowe liczby
Opłatek	12-calowy wafel może wycinać chipsy 500+
Czysty pokój	Czystość powietrza jest 1000 razy wyższa niż w sali operacyjnej
Czas	Zajmuje około 3 miesięcy od piasku krzemionkowego do gotowego produktu
Koszt	5 nm Fab kosztuje 20 miliardów dolarów

Wytwarzanie chipów jest cudem fizyki i inżynierii: manipuluje atomami w nanoskali i przesyła informacje z przewodami 100 razy cieńszym niż jedwab pająka. Kiedy czytasz ten artykuł na telefonie komórkowym, trzymasz najbardziej wyrafinowane tworzenie ludzkości w dłoni - ta „symfonia na bazie krzemowa” niosąca dziesiątki miliardów tranzystorów, które jest krystalizacją nauki i technologii po rygorystycznym testowaniu tysięcy procesów.