您是否了解亲密小伙伴的“心”?

2017年09月30日

数字化时代,我们每天与手机电脑在一起的时间比与任何人在一起的时间都更久更亲密,虽然朝夕相处,您是否还不太了解它的“心”,有一种这么近,那么远的感觉?

那么就让我们来加深一下对亲密小伙伴的了解,看看它的小小心脏-高科技芯片是如何做出来的?

普通的沙子约有 25% 的硅,主要以二氧化硅的形态存在。这些硅经过多个步骤纯化后,达到足以制成芯片的质量 -- 每十亿个硅原子中,仅能出现一个别种的原子。最后这些高纯度的硅原子结晶成一颗巨大的单晶硅(直径 8~12 吋),重可达 100 kg!

接下来,单晶硅块被横向切成一片片薄薄的薄片,每一片就是一片「晶圆」。这些晶圆经过抛光后,就形成了制造芯片的原料。

再下来就开始芯片的生产啦!整块晶圆被一层薄薄的特殊材质覆盖,这种材质的特性是当它被紫外线光照射到的部份,会变成可被溶液溶解。因此当紫外线光透过一个有电路纹路的屏蔽照射在晶圆上,就可以在晶圆上印出和屏蔽相同的图案来。这时候只要把晶圆泡在溶液里,被照射到的部份就会被溶掉,只剩下没被照射到的部份。最后再把特殊材质洗掉,就变成有刻入纹路的硅晶了!

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除了蚀刻纹路外,为晶圆「加料」也是一个常见的步骤。将不需要加料的部份用同样的特殊材料保护起来,剩下来的部份用高速离子轰炸,就能改变硅的电气特性,形成不同的晶体管组件。

迷你的晶体管完成后,最后一步就是将整个晶体管绝缘起来,再将铜电镀到预先留好的洞里作为未来要连接其它晶体管的接点。再把多余的铜抛光磨掉。

下一步,就是在晶体管之间拉细细的铜线。哪条线该连到谁由芯片的设计所决定,但总而言之是非常复杂的。虽然芯片表面上看起来是平的,但事实上可以有多达 20 层的线穿缩在晶体管之间。

最后进行测试后封装起来,封装好的芯片,就是我们所说的处理器!小伙伴的迷你小心脏终于诞生了!

值得一提的是,在以上芯片生产过程中的化学研磨、蚀刻、清洗等环节,都会用到高纯化学液(比如硫酸,氢氟酸,硝酸,盐酸等),圣戈班高功能塑料为半导体制造提供“一站式”及定制化的高纯化学器输送方案,包括Furon®及Versilon™系列的泵、阀、管件、连体件等。产品已广泛应用在因特尔、三星、台积电等工艺中。

该系列产品采用超高纯氟塑料制成,其无金属件、无橡胶件的先进设计理念,杜绝了金属离子、橡胶离子污染高纯化学液的可能性,符合最严苛的应用要求,帮助客户提高生产效率并保障安全,是半导体行业可靠及高性能的不二之选!