チップの発展の歴史から見ると、チップの発展方向は高速、高周波、低消費電力です。チップの製造プロセスは主にチップ設計、チップ製造、パッケージ製造、コストテストなどの工程から構成されており、その中でもチップ製造プロセスは特に複雑です。それでは、チップ製造プロセス、特にチップ製造プロセスについて見ていきましょう。
1つ目はチップ設計であり、設計要件に従って生成された「パターン」
1、チップウェーハの原料
ウェーハの成分はシリコンで、シリコンは石英砂で精製され、ウェーハ中のシリコン元素は純度（99.999%）まで精製されます。その後、純粋なシリコンはシリコンロッドへと加工され、集積回路製造用の石英半導体材料となります。スライスはチップ製造ウェーハの特定のニーズを満たすものです。ウェーハが薄いほど製造コストは低くなりますが、プロセス要件は高くなります。
2、ウェハコーティング
ウェーハコーティングは酸化と温度に耐えることができ、その材料は一種の光抵抗性を持っています。
3、ウェーハリソグラフィー開発、エッチング
このプロセスでは、紫外線に敏感な化学物質を使用し、化学物質を柔らかくします。チップの形状は、陰影の位置を制御することで得られます。シリコンウェハーには、紫外線で溶解するフォトレジストが塗布されています。ここに最初の陰影を施し、紫外線の一部が溶解した後、溶剤で洗い流します。こうして、残りの部分は陰影と同じ形状になり、これが私たちが求めているものです。こうして必要なシリカ層が得られます。
4、不純物を加える
イオンがウェハに注入され、対応する P 型および N 型半導体が生成されます。
このプロセスは、シリコンウェーハ上の露出領域から始まり、化学イオンの混合物に浸されます。このプロセスにより、ドーパントゾーンの電気伝導性が変化し、各トランジスタのオン、オフ、またはデータの伝送が可能になります。シンプルなチップは1層のみで動作しますが、複雑なチップは多くの場合複数の層で構成されており、このプロセスは何度も繰り返され、異なる層は開いた窓で接続されます。これは、層状PCBの製造原理に似ています。より複雑なチップでは、複数のシリカ層が必要になる場合があります。これは、リソグラフィーと上記のプロセスを繰り返し行うことで実現でき、3次元構造を形成します。
5、ウェーハテスト
上記の複数のプロセスを経て、ウェハは結晶粒の格子状構造を形成します。各結晶粒の電気特性は「針測定」によって検査されます。一般的に、各チップの結晶粒の数は膨大で、ピンテストモードを構成するのは非常に複雑なプロセスです。そのため、生産時には可能な限り同一のチップ仕様のモデルを大量生産する必要があります。生産量が多いほど相対的なコストは低くなります。これが、主流のチップデバイスが安価である理由の一つです。
6. カプセル化
ウェハー製造後、ピンが固定され、要件に応じて様々なパッケージ形態が製造されます。そのため、同じチップコアでも異なるパッケージ形態が採用されることがあります。例えば、DIP、QFP、PLCC、QFNなどです。これは主に、ユーザーのアプリケーション習慣、アプリケーション環境、市場形態、その他の周辺要因によって決定されます。
7. テストとパッケージング
上記のプロセスを経てチップの製造が完了したら、チップをテストし、不良品を除去し、パッケージングするステップに進みます。
上記は、Create Core Detectionがまとめたチップ製造プロセス関連コンテンツです。皆様のお役に立てれば幸いです。当社は専門エンジニアと業界エリートチームを擁し、3つの標準化された実験室を擁しています。実験室面積は1800平方メートルを超え、電子部品の試験検証、ICの真偽判定、製品設計材料の選定、故障解析、機能試験、工場受入材料検査、テープ等の試験プロジェクトに対応可能です。
投稿日時: 2023年7月8日
