硅晶圓對存儲影響

⑴ 快閃記憶體和存儲的晶元封裝測試什麼樣

內存，先製造晶圓，隨後將晶元的電路元件（晶體管、電阻器和電容器）置於硅晶圓片的分層結構中。構築電路之前，需先在計算機上對電路進行研發、模擬測試和完善。設計完成後，將製造玻璃光掩模——並為每層電路准備一塊光掩模。光掩模是帶有小孔或透明體的不透光板，可以讓光線以特定形狀透過。在無菌的潔凈室環境中，晶圓片將經過多步光蝕刻程序的處理，電路每需要一塊光掩模即重復一次。光掩模可用於 (a) 確定用於構建集成電路的晶體管、電容器、電阻器或連接器的不同部件，及 (b) 定義設備組裝的各層電路圖案。接下來，晶圓片將被統一覆蓋一層具有一定厚度的光敏液體，稱為光刻膠。通過將紫外線光源和晶圓片之間的光掩模對齊，選擇晶圓片的暴露部分。光線將穿過該光掩模的透明區域，並將光刻膠暴露在光線中。暴露在紫外線中時，光刻膠將發生化學變化，從而讓顯影液將曝光的光刻膠去除，並在晶圓片上留下未曝光的部分。電路每多一塊光掩模，就需要多重復一次光刻法/光刻膠程序。蝕刻流程中，將在晶圓片上放置濕酸或干離子氣體，以去除不受硬化的光刻膠保護的氮化層部分。該操作將在晶圓片上留下與所設計的光掩模形狀一致的氮化圖案。使用其他化學劑將硬化的光刻膠去除（清除）後，便可以將數以百計的內存晶元以蝕刻的方式嵌入晶圓片上了。在製造流程的第 I 部分中，所有電路元件（晶體管、電阻器和電容器）均在首次掩膜操作中完成構建。接下來，通過生成一組分層，將這些元件連接起來。要開始連接電路元件，需先在晶圓片上覆蓋一層玻璃絕緣層（被稱為 BPSG），並用接觸式掩模確定每個電路元件的接觸點（或接觸窗）。完成接觸窗蝕刻後，整個晶圓片將在一個濺射室內鍍上一層薄薄的鋁。對鋁層加蓋金屬掩模時，將形成一個薄薄的金屬連接或線路網路，構成電路的路徑。整個晶圓片隨後將覆蓋一層玻璃和氮化硅以避免其在組裝過程中受損。該保護層被稱為鈍化層。隨後則是最後的掩模和鈍化蝕刻程序，從端子（也被稱為焊盤）上去除鈍化材料。將焊盤用於模具至塑料或陶瓷封裝上金屬引腳的電氣連接，集成電路此時即告完成。將晶圓片發往模具組裝前，必須對晶圓片上的每個集成電路進行測試。識別功能和非功能性晶元，並在計算機數據文件中做出標記。然後用金剛石鋸將晶圓片切割成獨立的晶元。非功能性晶元將被廢棄，其餘部分則可用於組裝。這些獨立晶元被稱為晶粒。對晶粒進行封裝前，會將其安裝於引線框上，並用薄金線將晶元上的焊盤與該框相連接，從而在晶粒和引線指之間形成電路。

CPU也是一樣，先是製造晶圓，然後影印(Photolithography) 蝕刻(Etching)在經過熱處理得到的硅氧化物層上面塗敷一種光阻(Photoresist)物質，紫外線通過印製著CPU復雜電路結構圖樣的模板照射硅基片，被紫外線照射的地方光阻物質溶解。而為了避免讓不需要被曝光的區域也受到光的干擾，必須製作遮罩來遮蔽這些區域。這是個相當復雜的過程，每一個遮罩的復雜程度得用10GB數據來描述。接下來停止光照並移除遮罩，使用特定的化學溶液清洗掉被曝光的光敏抗蝕膜，以及在下面緊貼著抗蝕膜的一層硅。然後，曝光的硅將被原子轟擊，使得暴露的硅基片局部摻雜，從而改變這些區域的導電狀態，以製造出N井或P井，結合上面製造的基片，CPU的門電路就完成了。為加工新的一層電路，再次生長硅氧化物，然後沉積一層多晶硅，塗敷光阻物質，重復影印、蝕刻過程，得到含多晶硅和硅氧化物的溝槽結構。重復多遍，形成一個3D的結構，這才是最終的CPU的核心。每幾層中間都要填上金屬作為導體。Intel的Pentium 4處理器有7層，而AMD的Athlon 64則達到了9層。這時的CPU是一塊塊晶圓，它還不能直接被用戶使用，必須將它封入一個陶瓷的或塑料的封殼中，這樣它就可以很容易地裝在一塊電路板上了。封裝結構各有不同，但越高級的CPU封裝也越復雜，新的封裝往往能帶來晶元電氣性能和穩定性的提升，並能間接地為主頻的提升提供堅實可靠的基礎。

看清了沒有，關鍵是在影印、蝕刻、分層時，製作的電路是不一樣的。CPU復雜電路結構圖樣的模板比內存晶元的復雜多了。