半导体到底是什么? 如果你不知道,你并不孤单. 对于几乎所有电子设备供电的东西,这是ABG欧博app最常被问到的问题.
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制造半导体或集成电路(通常称为ic或芯片)的过程通常包括数百个步骤, 在此过程中,在一片晶圆上形成数百个集成电路副本.
一般, 这个过程包括创建8到20个, 甚至更多, 在晶圆片上(和晶圆片内)图案层, 最终形成完整的集成电路. 这种分层过程在半导体晶圆表面产生(相互连接的)电活性区域.
硅片制造
半导体制造始于晶圆的生产.e.半导体材料的一种薄的圆形薄片,直径在6英寸到12英寸之间. 完成的晶圆片厚度约为15密耳. The materials are primarily silicon; however, 砷化镓, 碳化硅, 锗, 其他人也经历了类似的过程. 提纯的多晶硅是由沙子制成的, 地球上最丰富的材料之一, 被加热成熔化的液体. 类似于把灯芯反复浸入蜡中制作蜡烛的过程, 将一小块固态硅(种子)浸入熔融液体中. 当种子(通过机械手段)慢慢地从融化物中取出时, 液体迅速冷却形成单晶锭.
然后将这个圆柱形晶体锭磨成均匀直径. 金刚石锯片把钢锭切成薄片. 切割后的晶圆然后通过一系列机器进行加工,在这些机器中,它们被磨得(光学)光滑,并被化学抛光.
晶圆现在已经准备好送往晶圆制造区域工厂, 它们被用作制造集成电路(ic)的基础。.
任何半导体制造企业的核心都是晶圆厂, 集成电路在晶圆片上的什么地方形成. 制作过程, 哪个在环境控制的洁净室进行, 涉及以下描述的一系列原则重复步骤. 通常,完成制造过程需要10-30天,但通常需要更长时间.
热氧化-晶圆片使用高纯度去离子水和各种低颗粒化学品进行预清洗, 是高产生产的必需品. 硅晶片被加热到大约1000摄氏度,并暴露在氧化炉中的超纯氧中. 在严格控制的条件下, 在所述晶圆片表面形成厚度均匀的二氧化硅绝缘体膜.
模式-掩模用于保护晶圆片的一个区域,同时在另一个区域工作. 这个过程被称为光刻. 感光胶, 感光薄膜被旋转涂在晶圆片上, 使其具有类似于摄影胶片的特性. 一个(微型)对准器将晶圆对准玻璃掩膜,然后通过掩膜投射强烈的紫外线, 用掩模图案暴露光刻胶, 从而将图像从掩模转移到感光胶片中.
蚀刻-然后冲洗晶片图像(像照片负片一样). 将曝光的光刻胶化学去除并烘烤以硬化剩余的光刻胶图案, 现在不再对光敏感了吗. 然后将其暴露在化学湿溶液或等离子体(气体放电)中,使未被硬化光阻剂覆盖的区域被蚀刻掉. 剩余的光刻胶现在使用湿法或等离子化学去除. 对晶圆片进行光学检查,以确保从掩模到顶部硅层的图像传输是正确的, 然后进行下一步.
掺杂/扩散-比硅少一个电子的原子(如硼)或比硅多一个电子的原子(如磷)被引入蚀刻过程暴露的区域, 改变硅的电学特性(电导率. 这些区域被称为p型或n型, 分别, 这反映了它们的导电特性.
完整前端层—重复上述步骤:热氧化, 屏蔽, 蚀刻, 和掺杂步骤重复多次,直到最后一个“前端”层完成(所有有源器件都已形成).
介电沉积和金属化-在“前端”完成之后,使用一系列交替的金属沉积,各个设备在后端(如pc板上)相互连接, 介质的电影, 有各自的图案. 目前的半导体制造包括多达5到7个用于逻辑的金属层, 更少用于记忆, 由介质层(绝缘体)隔开.
钝化在最后一块金属成型之后, 最后的绝缘层(钝化)被沉积以保护电路免受损坏和污染. 在这种薄膜上蚀刻开口,以便稍后通过电探针和随后的导线键进入顶部金属.
电气测试-一个自动的,计算机驱动的测试系统检查晶圆上的每个芯片的功能. 未通过测试的芯片将被标记为自动拒绝. 对于简单的装置,使用机械探头.
组装金刚石锯把晶圆片切成单片. 尺寸可以从1 × 1毫米到10 × 10毫米不等. 不合格的芯片被丢弃,剩余的芯片在包装前在高倍显微镜下目视检查.
然后将每个芯片组装成一个适当的封装,该封装为芯片提供接触引线. 在一种类型的互连中,电线粘合机连接电线, 人类头发宽度的一小部分, 给包裹的引线. 封装的芯片在交付给客户之前再次进行测试. 另外, 该芯片可以组装在陶瓷封装中,用于某些高性能应用.
300mm晶圆片的直径是12英寸. 当使用1平方厘米的芯片时,300mm晶圆包含大约706个芯片. 300mm晶圆片有2个.是200mm晶圆片或8英寸晶圆片面积的25倍, 更高的洁净室利用效率, 降低了缺陷密度,降低了模具成本. 制造成本也便宜得多.
测量条件:
微米: 微米是线性度量的公制单位,等于百万分之一米. 人类头发的直径约为100微米. 今天的半导体在0处蚀刻线.048微米.
纳米: 纳米是线性度量的公制单位,相当于一米的十亿分之一. 半导体工业现在使用纳米来代替“微米”,因为转换更容易,因为它不需要小数. 例如, .13微米等于130纳米.
摩尔定律是什么?
戈登·摩尔在1965年做出了著名的观察, 就在第一个平面集成电路被发现的四年之后. 媒体称其为“摩尔定律”,这个名字就流传了下来. 在他最初的论文中, 摩尔观察到每个集成电路的晶体管数量呈指数增长,并预测这一趋势将继续下去.
戈登·摩尔是谁??
戈登·E. 摩尔目前是英特尔公司的名誉主席. Moore于1968年共同创立了英特尔,最初担任执行副总裁. 他于1975年成为总裁兼首席执行官,并一直担任该职位,直到1979年当选董事长兼首席执行官. 他一直担任首席执行官直到1987年,并于1997年被任命为名誉主席.
摩尔因“摩尔定律”而广为人知,他在书中预测,计算机芯片上的晶体管数量每隔几年就会翻一番. 1995年,他将自己的预测更新为每两年一次. 虽然最初是作为1965年的经验法则, 以成比例的成本降低生产功能更强大的半导体芯片已成为该行业的指导原则.
摩尔得了B.S. 在加州大学伯克利分校获得化学博士学位.D. 他获得了加州理工学院化学与物理专业的学位. 他出生在加州旧金山.1929年1月3日.
他是Gilead Sciences Inc .的董事.他是美国国家工程院院士,也是IEEE的会员. 摩尔还担任加州理工学院董事会成员. 1990年,他获得了乔治·布什总统颁发的国家技术奖章.
新加坡航空公司很高兴地授予. 戈登·E. 2002年11月,摩尔获得了新加坡航空公司有史以来第一个终身成就奖.
半导体行业的月销售额在一个季度和全年往往波动很大, 基于季节性需求和商业模式. SIA使用三个月移动平均线作为“平滑技术”,以避免在单个月查看数据时出现混乱, 哪些因素会使数据随着销售额逐月上升和下降而显得扭曲.
3G/4G
第三代和第四代无线移动通信网络的行业术语.
A/D
模拟-数字转换器. 这是所有数字成像系统用来从电视摄像机获得真实世界图像的设备, 比如输入电脑.
适配器卡
数据终端设备(DTE)中为通信网络提供物理接口的电路板或其他硬件.
模拟信号
模拟信号是连续信号, 测量难以分解为数字组件的特征, 比如压力, 温度, 电压, 水流、空气和水流. 该电路用于涉及声音(收音机)的产品中, 电视)和压力(汽车安全气囊), 防抱死刹车).
埃
一米的十亿分之一. 一些芯片层只有100埃厚.
ASIC
专用集成电路. 为满足客户的特殊要求而设计的, 而不是dram或微处理器, 哪些是通用半导体.
专用集成电路
为满足客户的特殊要求而设计的, 而不是dram或微处理器, 哪些是通用半导体.
组装
半导体制造中的一个步骤,将芯片(晶片)封装在塑料中, 陶瓷或其他封装或直接组装在印刷电路板上.
ASSP
特定应用标准产品. 为单一应用程序执行功能的集成电路.
带宽
由载波上的最高和最低频率之差得出的一种模拟测量. 也用于描述可以通过给定通信电路发送的数据量.
Bi互补金属氧化物半导体
双极互补金属氧化物半导体. 这种相对较新的工艺将双极和互补金属氧化物半导体技术结合在同一芯片上, 生产兼具两种技术优势的产品.
二进制
只有两种状态的,如电流开和电流关的. 二进制数字系统只使用1和0.
双相
以其速度而著称的一种晶体管,其中导电电子和空穴的流动决定了器件的特性.
位
二进制数字
所有数字通信的基本单位. 位在二进制语言中表示“1”或“0”.
蓝牙™
一种来自蓝牙特别兴趣小组的无线个人区域网络(PAN)技术, 由爱立信于1998年创立, TBM, 英特尔, 诺基亚和东芝. 它是一种开放的标准,用于在移动设备和桌面设备之间短距离传输数字语音和数据.
宽带
最初描述了模拟电路的频宽. 这个术语已经演变为指定56 KBps,然后是1.5mbps的能力.
巴基球*
一个由60个碳原子组成的球体,排列方式看起来像一个足球. 巴克敏斯特富勒烯的通俗名称(以巴克敏斯特富勒命名), 测地线圆顶的发明者). 这种纳米结构的独特性质可能在纳米技术中很有用.
字节
八位数据单位.
计算机辅助设计
计算机辅助设计. 用于设计集成电路芯片的复杂的计算机化工作站和软件.
CDMA
码分多址, 也叫扩频, 一种数字扩频蜂窝电话服务形式的术语,它为所有语音位分配一个代码, 在空中发送编码语音的打乱传输,并将语音重新组装成原始格式. CDMA的容量是模拟蜂窝服务的20倍,并以其优越的通话质量和较长的电池寿命而闻名.
芯片
一个单独的集成电路,建在硅晶圆片上的一个小的、分层的矩形或正方形上.
洁净室
制造芯片的无菌室. 这些房间里的空气比一般医院手术室里的空气干净几千倍.
电路板
与印刷电路板相同. 带有微处理器、晶体管和其他电子元件的电路板. 也叫电路卡.
互补金属氧化物半导体
互补金属氧化物半导体. 在同一电路设计上结合正负通道晶体管. 互补金属氧化物半导体电路消耗相对较低的功率.
缺陷
使产品劣化的化学或结构上的不规则. 随着时间的推移,缺陷会影响产品或干扰芯片的正确制造. 缺陷的常见原因是皮肤或化妆品上的薄片,以及人打喷嚏时的飞沫.
数字
用离散(不连续)值表示信息的方法, 通常表示为二进制数字序列(1和0).
死
从制造它的晶圆片上切割下来的单个集成电路(或芯片).
数字蜂窝
蜂窝通信技术. 传输数字数据的能力是模拟技术的15倍以上,同时静电显著减少, 在单元间传递时信号丢失/中断,以及由于中继拥塞而导致的连接问题.
DSL
数字用户线路. 与普通拨号调制解调器相比,将普通电话线的数字速度大大提高的一种技术. 提供对称和不对称操作. 非对称版本(ADSL, RADSL, VDSL等).)提供比上游更高的下游传输,更适合互联网使用和视频点播应用. 对称DLS (HDLS, SDSL, IDSL等).)在两个方向上提供相同的速度. 所有DSL在电话公司的中心办公室和客户站点之间都有大约2或3英里的距离限制.
数字信号处理(DSP)
数字电路设计用于解决传统上使用模拟元件解决的信号接收和分析中的广泛问题. 采用DSP进行增强, 分析, 过滤器, 调制或以其他方式操作标准模拟函数, 比如图像, 听起来, 雷达脉冲, 和其他类似的信号,通过分析和变换波形(e.g.(通过调制解调器通过电话线传输数据).
二极管
一种信号和开关装置,允许电流在一个方向上通过,而在相反方向上阻断. 用途一:调节负载电压.
分立器件
一种包含一个有源元件的装置, 比如晶体管或二极管, 虽然杂交可能包含多个有效元素. 相比之下,集成电路可以在单个芯片上包含数十亿个有源元件.
动态随机存取记忆体
动态随机存取存储器. 一种存储组件. “动态”是指设备的存储单元必须定期充电. 存储在记忆单元中的信息是随机访问的. 存储器是大多数电子产品的关键部件.
兴奋剂
用化学杂质轰击硅的暴露区域以改变硅在这些区域的导电方式的一种晶圆制造工艺.
电子束
电子束是指一种产生电子流的机器,可以用来直接在晶圆片或掩模上曝光光刻胶. 电子束光刻是一种微缩印刷技术.
eepm
电子可擦可编程只读存储器.
嵌入式处理器
控制其产品功能的计算机芯片. 而嵌入式处理器有时指的是用于简单电子玩具的芯片类型, “会说话”的贺卡和类似的消费品, 它们也是高功能的微控制器,是激光打印机等产品的大脑.
腐蚀
去除材料的选定部分以在芯片上定义图案层.
EP罗
可擦可编程只读存储器. 允许存储的信息在紫外线照射下被擦除.
以太网
用于连接计算机的局域网, 打印机, 工作站, 终端, 同一公司内的服务器和其他计算机硬件. 以太网通过双绞线和同轴电缆运行,速度高达每秒1000万比特(Mbps)。.
极紫外技术
一种通过制造带有凹面镜和凸面镜的透镜来扩展紫外光刻的技术. 这种制造方式使得透镜可以将太小而无法平版印刷的图案聚焦在芯片上.
工厂
制造设备, 或工厂, 是在硅片上制造半导体的前端工序完成的制造工厂吗. 封装和组装(后端)阶段通常在其他设施完成.
制程
没有晶圆制造能力的半导体公司.
闪存
一种更快的EP罗形式,允许更多的擦除/写周期. 闪存允许大量的非易失性程序存储器.
关注的中心
焦点中心研究计划有六个焦点中心,这些中心是大学中心,领导其他大学的联盟,研究半导体技术长期发展的特定挑战.
铸造
在晶圆片上制造半导体芯片的工厂. 通常用来表示在合同基础上提供给自己没有晶圆厂能力的公司的设施, 或者希望补充自己的能力.
砷化镓
砷化镓. 一种III-V化合物半导体材料,用于制造光电器件和高频集成电路. 砷化镓具有比硅更高的电子迁移率, 从而具有生产更高速度器件的能力. III-V是指元素周期表的第三和第五列.
门阵列
半定制芯片. 所述集成电路被预处理到第一互连层. 互连的其余部分是定制的,以满足客户的特定要求.
IC
集成电路. 芯片蚀刻或印上网络或电子元件(如晶体管)的芯片, 二极管和电阻及其互连.
IEEE
电气和电子工程师学会. 一个全球性的电子工业工程出版和标准制定机构.
集成电路(IC)
由许多有源或无源元件制成并在连续衬底上连接在一起的半导体芯片, 而不是分立器件, 比如晶体管, 电阻, 单独存在的电容器和二极管.
离子Implatation
芯片表面的一种转换方式. 这是一种在晶圆片表面发射带电原子束的方法. 这些离子的高能量使它们能够穿透硅以产生期望的掺杂效果.
也是
国际半导体技术路线图. 也是是一项涉及工业界的国际努力, 政府和学术专家确定必须克服的技术障碍,以继续半导体技术的进步.
局域网
局域网. 在限定的地理区域内为用户提供服务的通信网络, 由服务器组成, 工作站, 一种网络操作系统和通信链路.
引线框架
刻蚀的金属框架, 通常通过金属丝连接到模具的焊盘上, 它为封装的电气设备提供外部电气连接.
长度范围*
The size range within which an object falls; e.g. 纳米级,毫米级.
光刻技术
“litho”意为“石头”,“graph”意为“书写”。. 光刻是将图案或图像从一种媒介转移到另一种媒介, 就像从面具到薄片. 如果光用于转移,则适用术语“光刻”. “微光刻”是指应用于具有微米范围特征的图像的过程.
大规模集成电路
大规模集成. 将成千上万个晶体管集成到一个集成电路中的技术.
Meter
约等于3的度量单位.3英尺.
宏单元
类似于标准电池,但更大. 宏单元包含预定义的电路元件,可以选择和排列,以创建定制或半定制集成电路,比通过设计更容易. 设计人员使用宏单元和标准单元构建asic.
单片机
微控制器是一种在电子系统中执行计算机功能而不需要其他支持电路的独立设备. 微控制器包含存储功能, unlike a microprocessor; which is typically paired with a chip that provides memory. 微控制器用于电视、录像机、微波炉和汽车发动机.
微米
毫米制直线度量的公制单位,等于百万分之一米或千分之一毫米. 比纳米大一千倍. 人类头发的直径约为100微米. 今天的半导体在0处蚀刻线.065微米.
微型外部
一种与微控制器或微处理器一起工作的设备. 微外设用于调制解调器, ISDN和以太网线路, 在像打印机这样的成像设备中, 电脑鼠标和键盘.
微处理器
在一个或多个芯片上制造的中央处理单元(CPU), 包含基本运算, 计算机处理数据所需的逻辑和控制元件. 微处理器也指接受编码指令的集成电路, 执行指令并传递描述其内部状态的信号.
毫米*
千分之一米. 大约4/100英寸.
混合信号
一类传统上被认为是模拟半导体的集成电路. 它们也可以被定义为任何结合了模拟和数字电路的东西,包括许多asic和dsp.
分子电子学*
任何具有纳米级原子精度电子器件的系统, 特别是如果它是由离散的分子部件制成的,而不是今天半导体器件中发现的连续材料.
摩尔定律
1965年,英特尔联合创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)预测,可以压缩到芯片上的晶体管数量(和容量)每18个月就会翻一番. 如果这种趋势继续下去, 他推断, 随着每一代新芯片的出现,计算能力将呈指数级增长. 他发表的观察结果至今仍然有效.
场效应晶体管
金属氧化物半导体场效应晶体管. 一种由于绝缘而不需要像双极器件那样多功率的器件. 这个术语既可以应用于集成电路中的晶体管,也可以应用于分立功率器件. mosfet比双极器件更容易制造,是制造互补金属氧化物半导体芯片的基石.
纳米晶体*
纳米级晶体,其大小, 形状和原子组成被仔细控制以产生特定的性能, 比如吸收特定波长的光.
纳米
米线性度量的公制单位,等于一米的十亿分之一. 当今最先进的半导体线宽为65纳米.
纳米级*
纳米技术研究对象的尺寸范围.
纳米技术*
看东西的能力, 测量和制造与原子和分子尺寸相同的物体. 纳米技术领域可以定义为0.1纳米(约氢原子大小)和100纳米(约病毒大小).
纳米管*
纳米尺度的管子,但最常指的是碳纳米管. 这些管子, 哪些比钢更坚固、更轻, 能在计算应用中有不同的电学性质吗, 材料制造与生物技术.
非易失性内存
下电后其内容仍能保存的存储设备. 使用磁盘或磁带的存储通常是非易失性的. 一些半导体存储器(罗), EP罗, 闪存)是非易失性的,而其他半导体存储器(静态内存,特别是动态内存)通常是易失性的,但可以通过永久连接(可充电)电池制成非易失性存储器.
NMOS
负通道金属氧化物半导体. 在20世纪70年代和80年代初,NMOS是制造尖端芯片的首选技术.
光电子学
对光波有反应或发射或改变光波的装置. 例如led,光学耦合器,激光二极管和光电探测器.
包装
电子元件或模具的保护容器或外壳, 带有外部端子,为内部组件提供电气通道. 包提供电源和信号分配, 功耗, 以及电路的物理和化学保护.
印刷电路板
印刷电路板. 安装电子元件的平面材料. 还提供连接组件的电通路.
掌上电脑
个人数码助理
骑士
可编程逻辑器件. 一种数字集成电路,用户可以通过编程来执行各种各样的逻辑运算. fpga和cpld是pld的两类.
量子点*
一种纳米晶体,根据其大小发出不同颜色的光. 它们可以用来标记不同的生物结构.
内存
随机存取存储器. 可以写入或读取,在任何顺序的任何地址位置. 也叫读/写存储器, 内存暂时存储数字位,可以根据需要快速更改. 内存构成了计算机中基本的读写存储元件.
RF
无线电频率. 电磁频率在音频范围以上,可见光范围以下的范围. 全广播传输, 从调幅无线电到卫星, 在这个范围内, 在30KHz到300GHz之间.
罗
只读存储器. 永久存储重复使用的信息, 比如数据表, 电子显示器用字符, 等. 一种被称为P罗的流行类型是在编程设备的帮助下可编程的. 存储在罗中的程序数据通常称为固件.
路线图
需求的国际参考文件, 可能的解决方案, 以及他们对半导体行业的时机选择. 它确定需求并鼓励创新解决方案,以满足未来的技术挑战, 并持续强调获得共识的行业驱动因素, 需求, 技术时间表.
自我复制*
复制能力:一个实体如活细胞复制自身的能力. 理论上,纳米技术专家可以发明自我复制的装置.
自组装*
物体自行组装成有序结构的能力. 在活细胞中常见, 纳米技术可以将这一特性扩展到无生命物质.
半导体
这是可以控制电信号流动的分立器件和集成电路的通称. 硅是制造半导体的基本材料.
信号处理
增强物理或电现象表征的电子功能. 温度, 压力, 振动, 加速和流动是依赖于信号处理增强的物理特性的例子. 射频的检测与转换, x射线或超声波能量转化为图像和声音是信号处理的另一种形式.
固态
指晶体材料的电子特性, 与传输电力的真空管和充气管相反. 与早期的真空管装置相比, 固态元件更小, 更便宜的, 更可靠的, 使用更少的电力,产生更少的热量.
静态存储器
静态随机存取存储器. 集成电路是否与动态随机存取记忆体类似,不需要经常刷新或充电. 只要给计算机通电,它就能保留存储的信息, 加快信息检索处理时间. 与罗相比,静态存储器仍然是易失性的,当电源关闭时将失去其内容. 静态存储器通常比动态随机存取记忆体快,但每比特的成本更高,因为每比特需要几个晶体管. 它用于计算机或其他电路中对速度要求最高的部件.
标准电池
可以选择和排列的预定义电路元件,比通过设计更容易地创建定制或半定制集成电路. 设计人员使用标准单元构建asic.
底物
集成电路的主体或基础层, 其他层沉积在其上形成电路. 衬底通常是硅, 虽然蓝宝石用于某些应用, 尤其是军事, 抗辐射在哪里很重要. 基板最初是晶圆片的一部分,晶圆片是由基板切割而成的. 它被用作电路的接地.
同步加速器
一种用于产生高能x射线的设备,可以在小至100纳米的芯片上刻写特征.
片上系统
一种芯片,它是一个独立的系统,包括处理、存储和输入输出功能.
晶体管
电子管一种能放大电子信号的电子装置,类似于真空管,但由硅或锗等半导体材料制成.
超大规模集成
大规模集成. 把成千上万个晶体管放到一个四分之一英寸的集成电路上的技术.
芯片厂
晶圆制造设备的俚语, 生产硅片的超清洁工厂.
晶片
薄片, 通常10-30密耳厚, 用极纯的圆柱锭(球)锯成的, 晶体硅, 通常直径为6到8英寸. 在制造过程中,集成电路阵列或分立器件在晶圆中制造.
x射线光刻技术
将图案转移到硅片上的光刻工艺. 使用的电磁辐射是x射线,而不是可见辐射.
收益率
良率是指硅片上无缺陷芯片的百分比或绝对数量,或通过所有器件规格的封装单元. 因为用10%的好模具和90%的好模具加工晶圆的成本是一样的, 消除缺陷和提高良率成为决定芯片成本的关键变量.