芯片制造工艺流程及芯片发展现状.pptxVIP

GENERALBUSINESSPLAN芯片制造工艺流程及全球芯片发展现状

芯片制造过程目前微电子产业已逐渐演变为设计，制造和封装三个相对独立的产业。

芯片：也就是集成电路（IC，Integratedcircuit）从整体上来说，芯片的研发和制造包括IC设计、IC制造和IC封测三大环节。IDM模式：芯片的设计、生产、封装和检测都是一家工厂。Fabless模式：无晶圆厂的，也就是专注于芯片的设计研发和销售。实物产品的晶圆制造、封装测试等环节，外包给代工厂（称为Foundry）完成。IDM公司：英特尔、三星、TI（德州仪器）等极少数几家企业能够独立完成设计、制造和封测所有工序。

Fabless公司：华为、中兴、联发科、高通等。Foundry代工厂：TSMC（台积电）、格罗方德、联华电子、中芯国际等。芯片简介及制造模式

1、芯片设计-规范设计在设计阶段，工程师用硬件描述语言(HDL)完成设计文件，随后由计算机自动完成电路逻辑的编译、化简、优化、布局、布线和仿真，直至对特定目标芯片的适配编译和逻辑映射等工作。?芯片的用途、规格、特性、制成工艺，全部是在这个阶段完成的规范和设计。相关数据显示，到2018年，中国IC设计企业已接近1700家。主要半导体设计公司：英特尔、高通、博通、英伟达、美满、赛灵思、Altera、联发科、海思、展讯、中兴微电子、华大、大唐、智芯、敦泰、士兰、中星、格科等。

1、芯片设计-EDA在IC设计中，逻辑合成这个步骤便是将确定无误的HDLcode，放入电子设计自动化工具（EDAtool）（ElectronicDesignAutomation,电子设计自动化），让电脑将HDLcode转换成逻辑电路，产生如下的电路图。之后，反覆的确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改，直到功能正确为止。将合成完的程式码再放入另一套EDAtool，进行电路布局与绕线（PlaceAndRoute）。在经过不断的检测后，便会形成如下的电路图。图中可以看到蓝、红、绿、黄等不同颜色，每种不同的颜色就代表着一张光罩。常用的演算芯片-FFT芯片，完成电路布局与绕线的结果控制单元合成后的结果（Source：Wikipedia）（Source：Wikipedia）

2、芯片制造-纳米制程纳米：在数学上，纳米是0.000000001?公尺，用尺规实际测量的话可以得知指甲的厚度约为0.0001公尺（0.1毫米），也就是说试着把一片指甲的侧面切成10万条线，每条线就约等同于1?纳米，由此可略为想像得到1纳米是何等的微小了。纳米制程：以14纳米为例，其制程是指在芯片中，线最小可以做到14?纳米的尺寸。10纳米制程将面临相当严峻的挑战：主因是1颗原子的大小大约为0.1纳米，在10?纳米的情况下，一条线只有不到100?颗原子，在制作上相当困难，而且只要有一个原子的缺陷，像是在制作过程中有原子掉出或是有杂质，就会产生不知名的现象，影响产品的良率。（Source：Wikipedia）

2、芯片制造-为什么要缩小制程缩小电晶体的最主要目的：可以在更小的芯片中塞入更多的电晶体，让芯片不会因技术提升而变得更大可以增加处理器的运算效率减少体积也可以降低耗电量芯片体积缩小后，更容易塞入行动装置中，满足未来轻薄化的需求。

InitialoxSisubstrateInitialoxSisubstratePRDiffmodulePHOTOmoduleETCHmoduleInioxSisubPRThinfilmmoduleInioxSisubDiff,PHOTO,ETCH,T/FICcrosssectionWATWaferSortingChipCutting初始晶片(primarywafer)BondingPackagingFinalTest2、芯片制造-IC制造过程

2、芯片制造-步骤（1）?这是个典型的重资产投入行业，涉及的关键制造设备有200多种，包括光刻机、蚀刻机、离子注入机、抛光机、清洗机等，每种设备都非常精密且成本昂贵。石英砂经过高度熔炼、提纯，达到9个9的硅纯度，化学形态从多晶硅转化为三维空间规则有序排列、晶体结构非常稳定的?单晶硅；通过拉伸工艺将单晶硅制成?单晶硅锭，切割、研磨、镜面抛光之后制成厚度均匀、表面光滑、极度清洁的?硅晶圆片；晶圆（wafer），是制造各式电脑芯片的基础。硅晶圆片再经过光刻、蚀刻、离子注入、气相沉积等一系列工艺的“精雕细刻”，?最终完成晶体管之间连接电路的构建并通过晶圆级测试。

2、芯片制造-步骤（2）由芯片IC的命名可知它是将设计好的电路，以堆叠的方式组合起来。藉由这个方法，我们可以减少连接电路时所需耗费