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芯片里面有几千万的晶体管是怎么实现的?

2019-04-17 12:09:58 呆涛 阅读:
在 IC 设计中,逻辑合成这个步骤便是将确定无误的 HDL code,放入电子设计自动化工具(EDA tool),让电脑将 HDL code 转换成逻辑电路,产生如下的电路图。之后,反覆的确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改,直到功能正确为止。
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还有一个最重要的点RHjednc

浸没式光刻

这个光刻的方法绝壁是个黑科技一般的点! 直接把Lamda缩小了一个量级, With no extra cost! 你们说吼不吼啊!RHjednc

Food for Thought: Wikipedia上面关于掩膜的版面给出了这样一幅图, 假设用这样的掩膜最后做出来会是什么形状呢? RHjednc

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最终成型大概长这样:RHjednc

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其中, 步骤1-15 属于 前端处理 (FEOL), 也即如何做出场效应管RHjednc

步骤16-18 (加上许许多多的重复) 属于后端处理 (BEOL) , 后端处理主要是用来布线. 最开始那个大芯片里面能看到的基本都是布线! 一般一个高度集中的芯片上几乎看不见底层的硅片, 都会被布线遮挡住. RHjednc


SOI (Silicon-on-Insulator) 技术:RHjednc

传统CMOS技术的缺陷在于: 衬底的厚度会影响片上的寄生电容, 间接导致芯片的性能下降. SOI技术主要是将 源极/漏极 和 硅片衬底分开, 以达到(部分)消除寄生电容的目的.RHjednc

传统: RHjednc

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SOI: RHjednc

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制作方法主要有以下几种(主要在于制作硅-二氧化硅-硅的结构, 之后的步骤跟传统工艺基本一致.)RHjednc

1. 高温氧化退火:RHjednc

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在硅表面离子注入一层氧离子层RHjednc

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等氧离子渗入硅层, 形成富氧层RHjednc

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高温退火RHjednc

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成型.RHjednc

或者是2. Wafer Bonding(用两块! )RHjednc

不是要做夹心饼干一样的结构吗? 爷不差钱! 来两块!RHjednc

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来两块!RHjednc

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对硅2进行表面氧化RHjednc

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对硅2进行氢离子注入RHjednc

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翻面RHjednc

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将氢离子层处理成气泡层RHjednc

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切割掉多余部分RHjednc

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成型! + 再利用RHjednc

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