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突破14nm制造技術,"中國芯"加速發展!

技術支持

過去的一個月內,伴隨著華為被美國進一步制裁的事件,半導體國產替代這一話題被提上風口,相信大家耳邊或多或少都聽過“華為、臺積電、光刻機、芯片”這些關鍵詞。中國作為全球最大的電子產品制造基地,近年來更是成為帶動全球集成電路增長的主要動力。據預測,2018-2023年全球晶圓代工市場復合增速為4.9%。一塊芯片從設計到面向市場都包含哪些技術工藝?接下來旗捷將對芯片產業鏈進行拆解分析,帶您全面了解芯片產業鏈!



什么是芯片
所謂芯片,就是將可以實現運算存儲功能的電路集成在一塊很小的硅片上,芯片技術主要包括設計技術、制造技術和封裝測試技術。芯片體積小而功能強大,制作工藝十分復雜,因此被稱為人類智慧皇冠上的明珠、人造物的巔峰。

如何制造芯片
01
芯片設計

首先要明確好芯片的規格與功能,并對芯片集成電路邏輯符號的“邏輯設計圖”進行設計。

在邏輯圖設計電路元器件的布局之下完成電路圖效果

接著使用EDA軟件進行芯片設計:DC綜合、P&R布線、STA時序signoff,物理驗證;將gds數據傳輸給FAB廠,并將其制作成mask,利用紫外光打過mask后,即可得相應的電路圖形。

02
芯片制造

當芯片設計好之后,就可以開始制造芯片。首先需要在硅片上覆蓋一層薄膜并涂上光刻膠,然后用紫外光透過寫有電路圖的光罩,打在光刻膠上。

隨后進行金屬濺射,完成后用沖蝕溶劑將mask上沒有走線區域的光刻膠以及金屬清洗干凈,這時就形成與mask相匹配的電路圖。

最后不斷將上述過程重復。使最初的硅片變成一張布滿上萬顆晶圓的硅片的IC晶圓后,一顆芯片就誕生了。

03
芯片封裝測試

芯片在正式投入市場中使用時,將會對合格的晶圓進行切割、焊線、塑封,這樣做是為了防止物理損壞或化學芯片腐蝕。并且會利用測試工具對封裝完畢的芯片進行功能和性芯片能測試,測試合格后,即可投入使用。

突破14nm技術,打破壟斷

隨著半導體制造技術的進步,性能在不斷得到提升的同時芯片制程越做越小。目前代表國內最高芯片設計水平的中芯國際已突破14nm工藝,7nm技術尚未得到突破。那么,從14nm到7nm的技術提升究竟有多難?

在芯片制造的工藝中,7nm的工藝制作難度相當于把69億個晶體管放在一個指甲大小的地方,而其中最大的障礙就是光刻機技術的發展與晶體管的結構,當現有光刻技術達到極限之后,如何縮小晶體管的體積,就成為了決定芯片進步的最關鍵因素。

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