ชิปทำอย่างไร? ขั้นตอนการผลิต คำอธิบายกระบวนการ

จากประวัติศาสตร์การพัฒนาชิป ทิศทางการพัฒนาของชิปคือความเร็วสูง ความถี่สูง และการใช้พลังงานต่ำ กระบวนการผลิตชิปส่วนใหญ่ประกอบด้วยการออกแบบชิป การผลิตชิป การผลิตบรรจุภัณฑ์ การทดสอบต้นทุน และอื่นๆ ซึ่งกระบวนการผลิตชิปมีความซับซ้อนเป็นพิเศษ ลองมาดูกระบวนการผลิตชิป โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระบวนการผลิตชิป

ประการแรกคือการออกแบบชิป ตามความต้องการในการออกแบบ “รูปแบบ” ที่สร้างขึ้น

1. วัตถุดิบของเวเฟอร์ชิป
เวเฟอร์ประกอบด้วยซิลิคอน ซิลิคอนถูกทำให้บริสุทธิ์ด้วยทรายควอตซ์ เวเฟอร์คือธาตุซิลิคอนที่ถูกทำให้บริสุทธิ์ (99.999%) จากนั้นซิลิคอนบริสุทธิ์จะถูกนำไปผลิตเป็นแท่งซิลิคอน ซึ่งจะกลายเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ควอตซ์สำหรับการผลิตวงจรรวม เวเฟอร์ที่ผลิตตามข้อกำหนดเฉพาะของการผลิตชิป ยิ่งเวเฟอร์บางลง ต้นทุนการผลิตก็จะยิ่งต่ำลง แต่ข้อกำหนดของกระบวนการก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย
2.การเคลือบเวเฟอร์
การเคลือบเวเฟอร์สามารถต้านทานการเกิดออกซิเดชันและอุณหภูมิได้ และวัสดุนี้เป็นวัสดุที่ต้านทานแสงชนิดหนึ่ง
3. การพัฒนาแผ่นเวเฟอร์ลิโธกราฟี การกัดกรด
กระบวนการนี้ใช้สารเคมีที่ไวต่อแสงยูวี ซึ่งทำให้แผ่นเวเฟอร์นิ่มลง รูปร่างของชิปสามารถทำได้โดยการควบคุมตำแหน่งของการแรเงา แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกเคลือบด้วยโฟโตเรซิสต์เพื่อให้ละลายในแสงอัลตราไวโอเลต ขั้นตอนนี้คือการแรเงาขั้นแรก เพื่อให้แสงยูวีบางส่วนละลายหายไป ซึ่งสามารถล้างออกได้ด้วยตัวทำละลาย ส่วนที่เหลือจะมีรูปร่างเหมือนกับการแรเงา ซึ่งเป็นสิ่งที่เราต้องการ ซึ่งจะทำให้ได้ชั้นซิลิกาที่เราต้องการ
4. เติมสิ่งเจือปน
ไอออนจะถูกฝังเข้าไปในเวเฟอร์เพื่อสร้างสารกึ่งตัวนำ P และ N ที่สอดคล้องกัน
กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยการฉายแสงลงบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน แล้วนำไปใส่ในส่วนผสมของไอออนเคมี กระบวนการนี้จะเปลี่ยนแปลงวิธีการนำไฟฟ้าของโซนโดแพนต์ ทำให้ทรานซิสเตอร์แต่ละตัวสามารถเปิด ปิด หรือส่งข้อมูลได้ ชิปแบบง่ายสามารถใช้เพียงชั้นเดียว แต่ชิปแบบซับซ้อนมักมีหลายชั้น และกระบวนการนี้จะถูกทำซ้ำแล้วซ้ำเล่า โดยแต่ละชั้นเชื่อมต่อกันด้วยหน้าต่างที่เปิดอยู่ วิธีนี้คล้ายกับหลักการผลิตแผงวงจรพิมพ์แบบเลเยอร์ ชิปที่ซับซ้อนกว่าอาจต้องใช้ซิลิกาหลายชั้น ซึ่งสามารถทำได้โดยการพิมพ์หินซ้ำๆ และกระบวนการข้างต้น ทำให้เกิดโครงสร้างสามมิติ
5.การทดสอบเวเฟอร์
หลังจากผ่านกระบวนการต่างๆ ข้างต้นแล้ว เวเฟอร์จะก่อตัวเป็นโครงตาข่ายของเกรน ได้มีการตรวจสอบคุณสมบัติทางไฟฟ้าของแต่ละเกรนโดยใช้ "เข็มวัด" โดยทั่วไปแล้ว จำนวนเกรนของชิปแต่ละตัวจะมีขนาดใหญ่มาก และการจัดโหมดทดสอบพินเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมาก ซึ่งจำเป็นต้องผลิตชิปรุ่นที่มีสเปกเดียวกันจำนวนมากเท่าที่จะเป็นไปได้ในระหว่างการผลิต ยิ่งมีปริมาณมาก ต้นทุนสัมพัทธ์ก็จะยิ่งต่ำลง ซึ่งเป็นหนึ่งในเหตุผลที่ทำให้อุปกรณ์ชิปทั่วไปมีราคาถูก
6. การห่อหุ้ม
หลังจากผลิตเวเฟอร์แล้ว พินจะถูกยึดติดแน่น และผลิตบรรจุภัณฑ์หลากหลายรูปแบบตามความต้องการ นี่คือเหตุผลที่แกนชิปเดียวกันอาจมีบรรจุภัณฑ์ที่แตกต่างกันได้ ตัวอย่างเช่น DIP, QFP, PLCC, QFN เป็นต้น โดยส่วนใหญ่แล้วจะขึ้นอยู่กับพฤติกรรมการใช้งานของผู้ใช้ สภาพแวดล้อมการใช้งาน รูปแบบตลาด และปัจจัยแวดล้อมอื่นๆ

7. การทดสอบและบรรจุภัณฑ์
หลังจากกระบวนการข้างต้นเสร็จสิ้นแล้ว การผลิตชิปก็เสร็จสมบูรณ์ ขั้นตอนนี้คือการทดสอบชิป ถอดผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่องออก และบรรจุภัณฑ์
เนื้อหาข้างต้นเป็นเนื้อหาที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตชิปที่จัดทำโดย Create Core Detection หวังว่าข้อมูลนี้จะเป็นประโยชน์ต่อคุณ บริษัทของเรามีวิศวกรมืออาชีพและทีมงานชั้นนำในอุตสาหกรรม มีห้องปฏิบัติการที่ได้มาตรฐาน 3 แห่ง พื้นที่ห้องปฏิบัติการมากกว่า 1,800 ตารางเมตร สามารถรองรับการทดสอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ การระบุ IC ที่ถูกต้องหรือไม่ถูกต้อง การเลือกวัสดุสำหรับการออกแบบผลิตภัณฑ์ การวิเคราะห์ความล้มเหลว การทดสอบฟังก์ชัน การตรวจสอบวัสดุขาเข้าจากโรงงาน เทป และโครงการทดสอบอื่นๆ