等离子体刻蚀工艺及设备
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1.1.3 集成电路产业的分工和发展

集成电路作为信息产业的基础和核心,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业。随着技术水平的迅速提升,集成电路产业因生产技术工序多,所以产业链里的每个环节分工明确,产业分工不断细化。集成电路产业链通常由芯片设计、晶圆生产制造、芯片封装和芯片测试等环节组成。

1.芯片设计

芯片设计是芯片的研发过程,具体来说,是通过系统设计和电路设计,将设定的芯片规格形成设计版图的过程。设计版图是一款芯片产品的最初形态,决定了芯片的性能、功能和成本,因此在芯片的生产过程中处于至关重要的地位,是集成电路设计企业技术水平的体现。设计版图完成后进行掩模制作,形成掩模版,掩模成功则表明芯片设计成功,可以进入晶圆生产制造环节。

2.晶圆生产制造

晶圆生产制造是利用晶圆裸片,将掩模上的电路图形信息大批量复制到晶圆裸片上,在晶圆裸片上形成电路。晶圆生产制造的主要工艺流程包括光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、氧化扩散、清洗与抛光、金属化等。晶圆生产制造后通常要进行晶圆测试,检测晶圆的电路功能和性能,将不合格的晶粒标识出来。

3.芯片封装

芯片封装是集成电路产业链必不可少的环节,位于整个产业链的下游。芯片封装是将生产出来的合格晶圆进行切割、线焊、塑封,使芯片电路与外部器件实现电气连接,并为芯片提供机械物理保护的工艺过程。封装就是给芯片穿上“衣服”,保护芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤,增强芯片的散热性能。衡量芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,越接近1越好。

4.芯片测试

芯片测试是指利用芯片设计企业提供的测试工具,对封装完毕的芯片进行功能和性能测试。测试合格后,即形成可供整机产品使用的芯片产品。

上述过程是芯片生产的一般流程,不同的集成电路设计企业,或者针对不同的芯片产品,在生产流程上可能存在一定差异。例如,在晶圆生产的良率有充分保障的情况下,集成电路设计企业出于成本的考虑,可以选择在晶圆生产环节后不进行晶圆测试;有的芯片需要在封装后写入软件程序,因此在程序烧录后再对整颗芯片进行测试。