تولید تراشه: دگرگونی یک دانه ماسه

در قلب تلفن های هوشمند ، رایانه ها و اتومبیل ها تراشه های پنهان به اندازه ناخن ها هستند. آنها از مدارها هزار برابر نازک تر از موهای انسانی تشکیل شده اند و روند تولید مانند حک کردن یک مگس در یک دانه برنج است. در زیر کل فرآیند تراشه از ماسه سیلیس تا محصول نهایی است:

فاز 1: طرح را طراحی کنید

طرح

طراحی خانه (خانه طراحی) از نرم افزار برای ترسیم نمودارهای مدار و تکمیل چیدمان میلیاردها ترانزیستور استفاده کنید

Tape Out: داده های طراحی نهایی به کارخانه ماسک تحویل داده می شود

3. ساخت ماسک

ماشین لیتوگرافی الگوی مدار را در صفحه کوارتز (PhotoMask) قرار می دهد

مجموعه ای از تراشه های پیشرفته به ماسک 80-120 نیاز دارد که هر کدام بیش از 50،000 دلار هزینه دارند

فاز 2: حکاکی نانو از FAB (FAB).

تهیه مواد اولیه

تصفیه سیلیکون: ماسه و شن در شمشهای سیلیکون 99.9999 ٪ خلوص (شمش) ذوب می شوند

برش ویفر: شمشهای سیلیکون به ویفر ضخامت 0.7 میلی متر (ویفر) ، اندازه اصلی 300 میلی متر (12 اینچ) بریده می شوند

چرخه تولید هسته (تکرار 40-100)

اکسیداسیون/رسوب: اکسیداسیون درجه حرارت بالا برای تشکیل یک لایه عایق (اکسیداسیون)

فیلم های رسوب بخار (CVD/PVD)

لیتوگرافی - "مرحله روح" تراشه ها:

Photoresist → Litho → توسعه

اچ گرافیکی:

منطقه در معرض پلاسما را در معرض دید (اچ)

کاشت یون خصوصیات نیمه هادی را تغییر می دهد (کاشت یون)

چسب را بشویید و حذف کنید:

حذف نورپردازی

نظافت

0040-01973 Rev.004 اتاق تابش پایین 200 میلی متر RTPW

فاز 3: تست و بسته بندی

آزمون CP:

ایستگاه پروب با پین های تراشه تماس می گیرد تا مدارهای شکست خورده را به نمایش بگذارد (تست WAT)

تراشه های بد به عنوان نقاط جوهر (علامت گذاری جوهر) مشخص می شوند

بسته را برش دهید:

(اتصال به مرگ) ، (اتصال سیم) ، (بسته)

برش لیزر ویفرها در کارخانه های بسته بندی تراشه مستقل انجام می شود (dicing)

آزمون نهایی:

تست FT: محیط کار واقعی را شبیه سازی می کند

تست سوختگی: دمای بالا و پیری با فشار بالا برای غربالگری برای خرابی زودرس

0040-31942 محفظه بدنه ، اچ ، اکسید ، خوراک گاز جانبی

یک رمز دیجیتال برای تولید تراشه

عناصر	ارقام کلیدی
ویفر	ویفر 12 اینچی می تواند تراشه های500+ را برش دهد
اتاق تمیز	پاکیزگی هوا 1000 برابر بیشتر از اتاق عمل است
زمان	حدود 3 ماه از ماسه سیلیس تا محصول نهایی طول می کشد
هزینه	5NM FAB 20 میلیارد دلار هزینه دارد

ساخت تراشه شگفتی فیزیک و مهندسی است: اتم ها را در نانوسیل دستکاری می کند و اطلاعات را با سیم ها 100 برابر نازک تر از ابریشم عنکبوت منتقل می کند. وقتی این مقاله را بر روی تلفن همراه خود می خوانید ، پیشرفته ترین آفرینش بشر را در کف دست خود نگه می دارید - این "سمفونی مبتنی بر سیلیکون" که ده ها میلیارد ترانزیستور را حمل می کند ، که تبلور علم و فناوری پس از آزمایش دقیق هزاران فرآیند است.