芯片制造必須設備,芯片制造必須設備有哪些
大家好,今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話(huà)題,就是關(guān)于芯片制造必須設備的問(wèn)題,于是小編就整理了2個(gè)相關(guān)介紹芯片制造必須設備的解答,讓我們一起看看吧。
芯片是什么?用什么材料做的?有什么特點(diǎn)和用途?
1,芯片,英文為Chip;芯片組為Chipset。芯片一般是指集成電路的載體,也是集成電路經(jīng)過(guò)設計、制造、封裝、測試后的結果,通常是一個(gè)可以立即使用的獨立的整體。“芯片”和“集成電路”這兩個(gè)詞經(jīng)常混著(zhù)使用,比如在大家平常討論話(huà)題中,集成電路設計和芯片設計說(shuō)的是一個(gè)意思,芯片行業(yè)、集成電路行業(yè)、IC行業(yè)往往也是一個(gè)意思。
2,材料是單晶硅做的!不是普通的硅,普通的硅是多晶硅,就像食鹽這樣的多晶體,。多晶硅必須經(jīng)過(guò)熔煉、拉制成單晶體才能用來(lái)制作芯片,單晶硅在拉制使根據技術(shù)、設備等條件可以拉制成直徑5英寸、6英寸、8英寸甚至12英寸的棒,然后切割成為硅大片,通過(guò)擴散、光刻等好多過(guò)程制成芯片,片子越大,一次可以制作的芯片越多,成本就越低。
3,芯片的特點(diǎn)及用途,它的制備主要依賴(lài)于微細加工、自動(dòng)化及化學(xué)合成技術(shù)。根據不同的使用要求,可以采用微加工技術(shù)在芯片的基底材料上加工出各種微細結構,然后再施加必要的生物化學(xué)物質(zhì)并進(jìn)行表面處理。而更為簡(jiǎn)單的芯片制備如DNA芯片的制備,則是在基底上利用自動(dòng)化或化學(xué)合成方法直接施加或合成必要的生物化學(xué)物質(zhì),對基底材料并不做任何微細加工。
芯片為什么難造?
技芯片是人類(lèi)智慧的頂尖成果,難度堪比航天飛機。為什么一顆小小的芯片這么難造?到底難在哪兒呢?
第一,芯片設計難的。要在指甲大小的空間里,放上億個(gè)半導體元件,每個(gè)元件都是納米量級。要知道英特爾研發(fā)部門(mén)有上萬(wàn)人,80%以上都是博士,可見(jiàn)研發(fā)難度之大。
第二,芯片制造也很難,因為尺寸太小,需要通過(guò)紫外線(xiàn)加工,俗稱(chēng)“光刻”。目前世界上能做光刻機的廠(chǎng)商屈指可數,一臺光刻機也是數億美元,賣(mài)這么貴還供不應求。
第三,資金問(wèn)題,芯片業(yè)同時(shí)也是資本密集型產(chǎn)業(yè),技術(shù)、資金缺一不可。芯片從研發(fā)到標準化生產(chǎn),花三五年時(shí)間都是正常的,這期間需要的研發(fā)費用巨大,國外高端芯片廠(chǎng)商研發(fā)費用都超過(guò)百億美元。
芯片制造的難點(diǎn)在于材料和精度
制作芯片晶圓的硅雖然來(lái)源于沙子,但芯片制造的晶圓要求99.999999999%以上的純度,目前全球重要有15家硅晶圓廠(chǎng)商壟斷了95%以上的高純度電子級硅晶圓。
地球上廣泛地分布著(zhù)硅元素(比如沙子的主要成分就是二氧化硅),但真正能制造晶圓的僅有石英砂,雖然沙子經(jīng)過(guò)提純也能夠制備晶圓,但純度是遠遠達不到的。新冠疫苗所用的玻璃引發(fā)的全球沙子不夠用的熱議,制造高純度晶圓的沙子同樣不夠用了,足見(jiàn)材料對于芯片發(fā)展的貢獻。
說(shuō)到材料又不得不提到光刻膠,光刻膠同樣是精細化工的頂級產(chǎn)物,光刻膠的種類(lèi)有幾十種,而我們只掌握了少數幾種,絕大多數還是被少數的巨頭壟斷著(zhù)。
芯片最為關(guān)鍵的一環(huán)就是芯片制造的設備光刻機,長(cháng)期以來(lái)都要看AMSL的臉色,而且是有價(jià)無(wú)市,高端的極紫光刻機更是被AMSL壟斷著(zhù),無(wú)人能望其項背。光刻機的光源制備是相當困難的,并且對于光學(xué)元件的要求極高,需要將鏡片打磨得表面所有坑洼控制在1mm以下,所以也能能解光刻機的晶片為什么選擇德國的蔡司。
到此,以上就是小編對于芯片制造必須設備的問(wèn)題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于芯片制造必須設備的2點(diǎn)解答對大家有用。