Pada tahun 2020, lebih daripada satu trilion cip dihasilkan di seluruh dunia, yang bersamaan dengan 130 cip yang dimiliki dan digunakan oleh setiap orang di planet ini.Namun begitu, kekurangan cip baru-baru ini terus menunjukkan bahawa jumlah ini masih belum mencapai had atasnya.
Walaupun cip sudah boleh dihasilkan dalam skala besar, menghasilkannya bukanlah satu tugas yang mudah.Proses pembuatan cip adalah kompleks, dan hari ini kami akan merangkumi enam langkah paling kritikal: pemendapan, salutan fotoresist, litografi, etsa, implantasi ion dan pembungkusan.
Pemendapan
Langkah pemendapan bermula dengan wafer, yang dipotong daripada silinder silikon tulen 99.99% (juga dipanggil "jongkong silikon") dan digilap ke kemasan yang sangat licin, dan kemudian filem nipis bahan konduktor, penebat atau semikonduktor dimendapkan. ke wafer, bergantung pada keperluan struktur, supaya lapisan pertama boleh dicetak di atasnya.Langkah penting ini sering dirujuk sebagai "pemendapan".
Apabila cip menjadi lebih kecil dan lebih kecil, corak cetakan pada wafer menjadi lebih kompleks.Kemajuan dalam pemendapan, etsa dan litografi adalah kunci untuk menjadikan cip menjadi lebih kecil dan dengan itu memacu penerusan Undang-undang Moore.Ini termasuk teknik inovatif yang menggunakan bahan baharu untuk menjadikan proses pemendapan lebih tepat.
Salutan Photoresist
Wafer kemudiannya disalut dengan bahan fotosensitif yang dipanggil "photoresist" (juga dipanggil "photoresist").Terdapat dua jenis photoresists - "photoresists positif" dan "photoresists negatif".
Perbezaan utama antara photoresist positif dan negatif ialah struktur kimia bahan dan cara photoresist bertindak balas terhadap cahaya.Dalam kes fotoresist positif, kawasan yang terdedah kepada cahaya UV mengubah struktur dan menjadi lebih larut, dengan itu menyediakannya untuk pengelasan dan pemendapan.Photoresist negatif, sebaliknya, berpolimer di kawasan yang terdedah kepada cahaya, yang menjadikannya lebih sukar untuk dibubarkan.Fotoresist positif adalah yang paling banyak digunakan dalam pembuatan semikonduktor kerana ia boleh mencapai resolusi yang lebih tinggi, menjadikannya pilihan yang lebih baik untuk peringkat litografi.Kini terdapat beberapa syarikat di seluruh dunia yang menghasilkan photoresists untuk pembuatan semikonduktor.
Fotolitografi
Fotolitografi adalah penting dalam proses pembuatan cip kerana ia menentukan betapa kecilnya transistor pada cip itu.Pada peringkat ini, wafer dimasukkan ke dalam mesin fotolitografi dan terdedah kepada cahaya ultraungu yang mendalam.Banyak kali mereka beribu kali lebih kecil daripada sebutir pasir.
Cahaya dipancarkan ke wafer melalui "plat topeng" dan optik litografi (kanta sistem DUV) mengecut dan memfokuskan corak litar yang direka pada plat topeng ke fotoresist pada wafer.Seperti yang diterangkan sebelum ini, apabila cahaya mengenai photoresist, perubahan kimia berlaku yang mencetak corak pada plat topeng pada salutan photoresist.
Mendapatkan corak terdedah dengan tepat ialah tugas yang sukar, dengan gangguan zarah, pembiasan dan kecacatan fizikal atau kimia lain yang mungkin berlaku dalam proses itu.Itulah sebabnya kadangkala kita perlu mengoptimumkan corak pendedahan akhir dengan membetulkan secara khusus corak pada topeng untuk menjadikan corak bercetak kelihatan seperti yang kita mahu.Sistem kami menggunakan "litografi pengiraan" untuk menggabungkan model algoritma dengan data daripada mesin litografi dan wafer ujian untuk menghasilkan reka bentuk topeng yang berbeza sama sekali daripada corak pendedahan akhir, tetapi itulah yang kami mahu capai kerana itulah satu-satunya cara untuk mendapatkan corak pendedahan yang dikehendaki.
Goresan
Langkah seterusnya ialah mengeluarkan photoresist yang terdegradasi untuk mendedahkan corak yang diingini.Semasa proses "etch", wafer dibakar dan dibangunkan, dan sebahagian daripada photoresist dicuci untuk mendedahkan corak 3D saluran terbuka.Proses etsa mesti membentuk ciri konduktif dengan tepat dan konsisten tanpa menjejaskan integriti dan kestabilan keseluruhan struktur cip.Teknik etsa lanjutan membolehkan pengeluar cip menggunakan corak berasaskan dua kali ganda, empat kali ganda dan spacer untuk mencipta dimensi kecil reka bentuk cip moden.
Seperti photoresists, etsa dibahagikan kepada jenis "kering" dan "basah".Goresan kering menggunakan gas untuk menentukan corak terdedah pada wafer.Goresan basah menggunakan kaedah kimia untuk membersihkan wafer.
Cip mempunyai berpuluh-puluh lapisan, jadi goresan mesti dikawal dengan teliti untuk mengelak daripada merosakkan lapisan asas struktur cip berbilang lapisan.Jika tujuan etsa adalah untuk mencipta rongga dalam struktur, adalah perlu untuk memastikan kedalaman rongga itu betul-betul betul.Sesetengah reka bentuk cip dengan sehingga 175 lapisan, seperti 3D NAND, menjadikan langkah goresan sangat penting dan sukar.
Suntikan Ion
Setelah corak terukir pada wafer, wafer dihujani dengan ion positif atau negatif untuk melaraskan sifat konduktif sebahagian daripada corak.Sebagai bahan untuk wafer, silikon bahan mentah bukanlah penebat yang sempurna mahupun pengalir yang sempurna.Sifat konduktif silikon jatuh di antaranya.
Mengarahkan ion bercas ke dalam kristal silikon supaya aliran elektrik boleh dikawal untuk mencipta suis elektronik yang merupakan blok binaan asas cip, transistor, dipanggil "pengionan", juga dikenali sebagai "implantasi ion".Selepas lapisan telah terion, baki fotoresist yang digunakan untuk melindungi kawasan yang tidak terukir dikeluarkan.
Pembungkusan
Beribu-ribu langkah diperlukan untuk mencipta cip pada wafer, dan ia mengambil masa lebih daripada tiga bulan untuk beralih dari reka bentuk kepada pengeluaran.Untuk mengeluarkan cip daripada wafer, ia dipotong menjadi cip individu menggunakan gergaji berlian.Cip ini, dipanggil "bare die," dipisahkan daripada wafer 12 inci, saiz yang paling biasa digunakan dalam pembuatan semikonduktor, dan kerana saiz cip berbeza-beza, sesetengah wafer boleh mengandungi beribu-ribu cip, manakala yang lain hanya mengandungi beberapa sedozen.
Wafer kosong ini kemudiannya diletakkan pada "substrat" - substrat yang menggunakan kerajang logam untuk mengarahkan isyarat input dan output daripada wafer kosong ke seluruh sistem.Ia kemudiannya ditutup dengan "singki haba", bekas pelindung logam yang kecil dan rata yang mengandungi penyejuk untuk memastikan cip kekal sejuk semasa operasi.
Profil Syarikat
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. telah mengeluarkan dan mengeksport pelbagai mesin pick and place kecil sejak 2010. Mengambil kesempatan daripada R&D kami yang kaya dan berpengalaman, pengeluaran terlatih, NeoDen memenangi reputasi hebat daripada pelanggan seluruh dunia.
dengan kehadiran global di lebih 130 negara, prestasi cemerlang, ketepatan tinggi dan kebolehpercayaan NeoDenmesin PNPmenjadikannya sempurna untuk R&D, prototaip profesional dan pengeluaran kelompok kecil hingga sederhana.Kami menyediakan penyelesaian profesional peralatan SMT sehenti.
Tambah: No.18, Tianzihu Avenue, Pekan Tianzihu, Daerah Anji, Bandar Huzhou, Wilayah Zhejiang, China
Telefon: 86-571-26266266
Masa siaran: Apr-24-2022