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突破14nm制造技术,"中国芯"加速发展!

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过去的一个月内,伴随着华为被美国进一步制裁的事件,半导体国产替代这一话题被提上风口,相信大家耳边或多或少都听过“华为、台积电、光刻机、芯片”这些关键词。中国作为全球最大的电子产品制造基地,近年来更是成为带动全球集成电路增长的主要动力。据预测,2018-2023年全球晶圆代工市场复合增速为4.9%一块芯片从设计到面向市场都包含哪些技术工艺?接下来十博体育投注官网将对芯片产业链进行拆解分析,带您全面了解芯片产业链!



什么是芯片
所谓芯片,就是将可以实现运算存储功能的电路集成在一块很小的硅片上,芯片技术主要包括设计技术、制造技术和封装测试技术。芯片体积小而功能强大,制作工艺十分复杂,因此被称为人类智慧皇冠上的明珠、人造物的巅峰。

如何制造芯片
01
芯片设计

首先要明确好芯片的规格与功能,并对芯片集成电路逻辑符号的“逻辑设计图”进行设计。

在逻辑图设计电路元器件的布局之下完成电路图效果

接着使用EDA软件进行芯片设计:DC综合、P&R布线、STA时序signoff,物理验证;将gds数据传输给FAB厂,并将其制作成mask,利用紫外光打过mask后,即可得相应的电路图形。

02
芯片制造

当芯片设计好之后,就可以开始制造芯片。首先需要在硅片上覆盖一层薄膜并涂上光刻胶,然后用紫外光透过写有电路图的光罩,打在光刻胶上。

随后进行金属溅射,完成后用冲蚀溶剂将mask上没有走线区域的光刻胶以及金属清洗干净,这时就形成与mask相匹配的电路图。

最后不断将上述过程重复。使最初的硅片变成一张布满上万颗晶圆的硅片的IC晶圆后,一颗芯片就诞生了。

03
芯片封装测试

芯片在正式投入市场中使用时,将会对合格的晶圆进行切割、焊线、塑封,这样做是为了防止物理损坏或化学芯片腐蚀。并且会利用测试工具对封装完毕的芯片进行功能和性芯片能测试,测试合格后,即可投入使用。

突破14nm技术,打破垄断

随着半导体制造技术的进步,性能在不断得到提升的同时芯片制程越做越小。目前代表国内最高芯片设计水平的中芯国际已突破14nm工艺7nm技术尚未得到突破。那么,从14nm到7nm的技术提升究竟有多难?

在芯片制造的工艺中,7nm的工艺制作难度相当于把69亿个晶体管放在一个指甲大小的地方,而其中最大的障碍就是光刻机技术的发展与晶体管的结构,当现有光刻技术达到极限之后,如何缩小晶体管的体积,就成为了决定芯片进步的最关键因素。

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