普通小规模集成电路怎么生产,需要光刻机吗?
普通小规模集成电路的制作方法与大规模集成电路和超大规模集成电路的制作方法完全一样。必须经过1。画各种图形;2.制作一个版材,形成多个类似摄影基板的模板(如果光源可以直接用电脑控制,精确确定曝光位置,这里的步骤1和2可以省略);3.准备晶片;4.根据芯片衬底是N型还是P型,对晶圆进行硼扩散或磷扩散;5.钝化晶片表面,保护整个晶片;6.在钝化后的晶圆表面涂覆光刻胶;7.用模板曝光光刻胶;8.显影(用不同种类的光刻胶,可以形成与模板相同的图案或相反的图案)使死掩膜固定在晶片表面;9.刻蚀掉死掩膜镂空部分晶片表面的钝化层;10.进行与步骤4相似扩散;11.重复5的钝化过程(这个钝化的目的是重新保护原来死掩膜的镂空部分);12.根据需要多次重复6 10的步骤,根据需要更换模板和扩散元件的类型;13.完全扩散后,重复11的步骤和目的;14.重复步骤6;15.重复步骤7-9,在晶圆表面制作一个用于芯片内部连线的镂空模板;16.在晶片的外表面上镀金;17.去除所有光刻胶;18.将晶片切割成芯片;19.将芯片固定在IC基座上,焊接并封装。完成了整个集成电路。其中6 8的步骤叫光刻,9的步骤叫蚀刻,10的步骤叫扩散,11的工艺叫钝化。这些步骤需要重复多次。
朋友们大家好,我是电子与工控技术,我来回答这个问题。对于普通的小规模集成电路来说,它是应用最广泛的集成芯片。想象一下,我们家里用的很多小家电都是用小规模集成芯片,比如洗衣机、空调、养生锅、豆浆机里的电路板。这种芯片中集成的晶体管数量一般都在100以上,我们从数字电路中学到的各种逻辑芯片一般都是小规模集成芯片,比如与门。与小规模集成电路相比,集成度很小。它不需要像大规模集成电路这样的高精度设备,也不需要像光刻机这样昂贵的机械设备。它的制造工艺有很多相似之处。今天,我们来谈谈小规模集成芯片的制造方法。
芯片制造的主要过程
我们知道,只要是集成芯片,在制造工艺上都有其相似之处,比如制造的主要步骤包括硅单晶的制作、硅片的制作、氧化膜的制作、薄膜的沉积、光刻或刻蚀、掺杂、切片、键合以及最终封装。单晶硅主要是从普通沙子中提炼出来的。先以硅锭的形式出现,也就是我们所说的单晶硅,然后切割成块。硅片切割后,需要根据制作芯片的规模和功能进行各种加工方法。通常,氧化膜形成法、薄膜沉积法、光刻法、蚀刻法、掺杂法等。用于硅片的加工,因此硅片上不同加工方法的加工取决于芯片集成度。对于小规模集成电路,由于集成晶体管数量有限,有些步骤可以省略,比如光刻技术。可以使用其他制造工艺来代替,例如蚀刻。如果制造VLSI芯片,需要更先进的光刻技术,在单位面积上集成更多的晶体管。这时候就需要光刻机了。
在硅晶片的一系列处理之后,处理过程可以重复几十到几百次。加工完成后,硅片会被切片,因为在一个硅片上需要制作很多图案相同的电路,这样每个图案相同的电路就是一个“芯片”。我们的步骤是从硅片上切下这些相同的芯片,一个一个切下芯片后,需要封装在一个外壳里。在封装之前,我们需要将芯片封装在表面。这一步完成后,剩下的就是包装过程了。封装就是把制作好的芯片放在外壳里。这种外壳有多种形式,包括矩形外壳、方形外壳或圆形外壳,这样就制成了一个芯片。