集成電路工藝主要分為哪幾類
集成電路工藝主要分為半導體集成電路、膜集成電路和混合集成電路3類。
半導體集成電路是采用半導體工藝技術(shù),在硅基片上制作包括電阻、電容、三極管、二極管等元器件的集成電路;膜集成電路是在玻璃或陶瓷片等絕緣物體上,以“膜”的形式制作電阻、電容等無源元件的集成電路。
無源元件的數(shù)值范圍可以做得很寬,精度可以做得很高。技術(shù)水平尚無法用“膜”的形式制作晶體二極管、三極管等有源器件,因而膜集成電路的應用范圍受到很大的限制。在實際應用中,多半是在無源膜電路上外加半導體集成電路或分立元件的二極管、三極管等有源器件,使之構(gòu)成一個整體,這就是混合集成電路。
根據(jù)膜的厚薄不同,膜集成電路又分為厚膜集成電路(膜厚為1~10μm)和薄膜集成電路(膜厚為1μm以下)兩種。在家電維修和一般性電子制作過程中遇到的主要是半導體集成電路、厚膜電路及少量的混合集成電路。
擴展資料:
1、按用途分類
集成電路按用途可分為電視機用集成電路、音響用集成電路、影碟機用集成電路、錄像機用集成電路、電腦(微機)用集成電路、電子琴用集成電路、通信用集成電路、照相機用集成電路、遙控集成電路、語言集成電路、報警器用集成電路及各種專用集成電路。
2、按應用領(lǐng)域分類
集成電路按應用領(lǐng)域可分為標準通用集成電路和專用集成電路。
3、按外形分類
集成電路按外形可分為圓形(金屬外殼晶體管封裝型,一般適合用于大功率)、扁平型(穩(wěn)定性好,體積?。┖碗p列直插型。
什么是28nm集成電路工藝
28nm集成電路工藝:它指的是晶體管門電路的尺寸,現(xiàn)階段主要以納米(nm)為單位,制造工藝的提高,意味著顯示芯片的體積將更小、集成度更高,可以容納更多的晶體管和中央處理器一樣,顯示卡的核心芯片,也是在硅晶片上制成的。
CPU制作工藝指的是在生產(chǎn)CPU過程中,現(xiàn)在其生產(chǎn)的精度以納米來表示,精度越高,生產(chǎn)工藝越先進。在同樣的材料中可以容納更多的電子元件,連接線也越細,有利于提高CPU的集成度。
擴展資料:
制造工藝詳解:
1、硅提純
生產(chǎn)CPU與GPU等芯片的材料是半導體,現(xiàn)階段主要的材料是硅Si,這是一種非金屬元素,從化學的角度來看,由于它處于元素周期表中金屬元素區(qū)與非金屬元素區(qū)的交界處,所以具有半導體的性質(zhì),適合于制造各種微小的晶體管,是目前最適宜于制造現(xiàn)代大規(guī)模集成電路的材料之一。
在硅提純的過程中,原材料硅將被熔化,并放進一個巨大的石英熔爐。這時向熔爐里放入一顆晶種,以便硅晶體圍著這顆晶種生長,直到形成一個幾近完美的單晶硅。以往的硅錠的直徑大都是200毫米,而CPU或GPU廠商正在增加300毫米晶圓的生產(chǎn)。
2、切割晶圓
硅錠造出來了,并被整型成一個完美的圓柱體,接下來將被切割成片狀,稱為晶圓。晶圓才被真正用于CPU與GPU的制造。所謂的“切割晶圓”也就是用機器從單晶硅棒上切割下一片事先確定規(guī)格的硅晶片,并將其劃分成多個細小的區(qū)域,每個區(qū)域都將成為一個處理器的內(nèi)核。
3、影印
在經(jīng)過熱處理得到的硅氧化物層上面涂敷一種光阻物質(zhì),紫外線通過印制著處理器復雜電路結(jié)構(gòu)圖樣的模板照射硅基片,被紫外線照射的地方光阻物質(zhì)溶解。而為了避免讓不需要被曝光的區(qū)域不受到光的干擾,必須制作遮罩來遮蔽這些區(qū)域。
4、蝕刻
這是CPU與GPU生產(chǎn)過程中重要操作,也是處理器工業(yè)中的重頭技術(shù)。蝕刻技術(shù)把對光的應用推向了極限。蝕刻使用的是波長很短的紫外光并配合很大的鏡頭。短波長的光將透過這些石英遮罩的孔照在光敏抗蝕膜上,使之曝光。
然后,曝光的硅將被原子轟擊,使得暴露的硅基片局部摻雜,從而改變這些區(qū)域的導電狀態(tài),以制造出N井或P井,結(jié)合上面制造的基片,處理器的門電路就完成了。
參考資料來源:百度百科-制造工藝
集成電路工藝的工藝特點
單片集成電路和薄膜與厚膜集成電路這三種工藝方式各有特點,可以互相補充。通用電路和標準電路的數(shù)量大,可采用單片集成電路。需要量少的或是非標準電路,一般選用混合工藝方式,也就是采用標準化的單片集成電路,加上有源和無源元件的混合集成電路。厚膜、薄膜集成電路在某些應用中是互相交叉的。厚膜工藝所用工藝設備比較簡易,電路設計靈活,生產(chǎn)周期短,散熱良好,所以在高壓、大功率和無源元件公差要求不太苛刻的電路中使用較為廣泛。另外,由于厚膜電路在工藝制造上容易實現(xiàn)多層布線,在超出單片集成電路能力所及的較復雜的應用方面,可將大規(guī)模集成電路芯片組裝成超大規(guī)模集成電路,也可將單功能或多功能單片集成電路芯片組裝成多功能的部件甚至小的整機。
什么叫集成電路工藝節(jié)點?
半導體集成電路的制造工藝
集成電路在大約5mm×5mm大小的硅片上,已集成了一臺微型計算機的核心部分,包含有一萬多個元件。集成電路典型制造過程見圖1。從圖1,可以看到,已在硅片上同時制造完成了一個N+PN晶體管,一個由 P型擴散區(qū)構(gòu)成的電阻和一個由N+P結(jié)電容構(gòu)成的電容器,并用金屬鋁條將它們連在一起。實際上,在一個常用的直徑為75mm的硅片上(現(xiàn)在已發(fā)展到φ=125mm~150 mm)將有 3000000個這樣的元件,組成幾百個電路、子系統(tǒng)或系統(tǒng)。通過氧化、光刻、擴散或離子注入、化學氣相淀積蒸發(fā)或濺射等一系列工藝,一層一層地將整個電路的全部元件、它們的隔離以及金屬互連圖形同時制造在一個單晶片上,形成一個三維網(wǎng)絡。而一次又可以同時加工幾十片甚至上百片這樣的硅片,所以一批可以得到成千上萬個這樣的電路。這樣高的效率,正是集成電路能迅速發(fā)展的技術(shù)和經(jīng)濟原因。
半導體集成電路
這個三維網(wǎng)絡可以有各種不同的電路功能和系統(tǒng)功能,視各層的拓撲圖形和工藝規(guī)范而定。在一定的工藝規(guī)范條件下,主要由各層拓撲圖形控制,而各層的拓撲圖形又由各次光刻掩膜版所決定。所以光刻掩膜版的設計是制造集成電路的一個關(guān)鍵。它從系統(tǒng)或電路的功能要求出發(fā),按實際可能的工藝參數(shù)進行設計,并由計算機輔助來完成設計和掩膜版的制造。
在芯片制造完成后,經(jīng)過檢測,然后將硅片上的芯片一個個劃下來,將性能滿足要求的芯片封裝在管殼上,即構(gòu)成完整的集成電路。
集成電路工藝的薄膜工藝
薄膜集成電路工藝
整個電路的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及其間的互連線,全部用厚度在1微米以下的金屬、半導體、金屬氧化物、多種金屬混合相、合金或絕緣介質(zhì)薄膜,并通過真空蒸發(fā)工藝、濺射工藝和電鍍等工藝重疊構(gòu)成。用這種工藝制成的集成電路稱薄膜集成電路。
薄膜集成電路中的晶體管采用薄膜工藝制作, 它的材料結(jié)構(gòu)有兩種形式:①薄膜場效應硫化鎘和硒化鎘晶體管,還可采用碲、銦、砷、氧化鎳等材料制作晶體管;②薄膜熱電子放大器。薄膜晶體管的可靠性差,無法與硅平面工藝制作的晶體管相比,因而完全由薄膜構(gòu)成的電路尚無普遍的實用價值。
實際應用的薄膜集成電路均采用混合工藝,也就是用薄膜技術(shù)在玻璃、微晶玻璃、鍍釉或拋光氧化鋁陶瓷基片上制備無源元件和電路元件間的互連線,再將集成電路、晶體管、二極管等有源器件的芯片和不便用薄膜工藝制作的功率電阻、大電容值的電容器、電感等元件用熱壓焊接、超聲焊接、梁式引線或凸點倒裝焊接等方式組裝成一塊完整電路。
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