稀土产业报告(2025)
推广

位置:北方有色 >

> 技术资讯

> 10大步骤!芯片制造的关键工艺

10大步骤!芯片制造的关键工艺

2024-03-12 10:26:12 来源:中冶有色技术平台
839        0
简介:芯片的制造包含数百个步骤,从设计到量产可能需要四个月的时间。在晶圆厂的无尘室里,珍贵的晶圆片通过机械设备不断传送,整个过程中,空气质量和温度都受到严格控制。

芯片的制造包含数百个步骤,从设计到量产可能需要四个月的时间。在晶圆厂的无尘室里,珍贵的晶圆片通过机械设备不断传送,整个过程中,空气质量和温度都受到严格控制。

沉积

光刻胶涂覆

进行光刻前,首先要在晶圆上涂覆光敏材料“光刻胶”或“光阻”,然后将晶圆放入光刻机。


光刻胶涂覆

曝光

在掩模版上制作需要印刷的图案蓝图。晶圆放入光刻机后,光束会通过掩模版投射到晶圆上。光刻机内的光学元件将图案缩小并聚焦到光刻胶涂层上。在光束的照射下,光刻胶发生化学反应,光罩上的图案由此印刻到光刻胶涂层。




曝光

计算光刻

光刻期间产生的物理、化学效应可能造成图案形变,因此需要事先对掩模版上的图案进行调整,确保最终光刻图案的准确。ASML将现有光刻数据及圆晶测试数据整合,制作算法模型,精确调整图案。

计算光刻

烘烤与显影

晶圆离开光刻机后,要进行烘烤及显影,使光刻的图案永久固定。洗去多余光刻胶,部分涂层留出空白部分。

烘烤与显影

刻蚀

显影完成后,使用气体等材料去除多余的空白部分,形成3D电路图案。




刻蚀

计量和检验

芯片生产过程中,始终对晶圆进行计量和检验,确保没有误差。检测结果反馈至光刻系统,进一步优化、调整设备

计量和检验

离子注入

在去除剩余的光刻胶之前,可以用正离子或负离子轰击晶圆,对部分图案的半导体特性进行调整。

离子注入

视需要重复制程步驟

从薄膜沉积到去除光刻胶,整个流程为晶圆片覆盖上一层图案。而要在晶圆片上形成集成电路,完成芯片制作,这一流程需要不断重复,可多达100次。




视需要重复制程步驟

封装芯片

最后一步,切割晶圆,获得单个芯片,封装在保护壳中。这样,成品芯片就可以用来生产电视、平板电脑或者其他数字设备了!

 封装芯片

迷你摩天大楼

正如上文提到的“视需要重复制程步骤”,现代芯片的结构可多达100层,需要以纳米级的精度相互叠加,这精度又称为“套刻精度”。芯片上光刻的各层图案大小不一,这意味着,光刻各层图案需要用到不同设备。ASML的DUV深紫外线光刻机有数种不同的机种,适合最小图案的关键性光刻需求以及普通图案的正常光刻。

多干净才干净?

要知道,无论灰尘或异物如何微小,一旦落到晶圆上,都会损坏芯片。何况现代芯片有些需要经历几十甚至上百层的制程,如何保证芯片生产的良率,晶圆厂的清洁度至关重要。

无尘室到底有多洁净?

比我们日常生活的空间要干净10,000倍左右!大多数芯片制造商的 “ISO 1级”无尘室都能做到几乎“零粉尘”,具体来说,在每立方米空气中,100到200纳米的颗粒不超过10个,且没有大于200纳米的颗粒。相比之下,一家干净的现代医院里,每立方米空气中含有粉尘颗粒约10,000个,这差距可不是一点点。

无尘室

无尘室内的空气不断过滤、循环。员工需要穿着特殊的工作服(又称“兔子服”),维持零粉尘的工作环境。ASML的光刻机工厂位于荷兰菲尔德霍芬,ASML的设备也都产自无尘室。

各类芯片制造模式

IDMs是指同时设计并制造芯片,代表企业包括英特尔和三星。Foundries则是根据合同为其他公司制造芯片,代表企业包括台积电、格芯和联电。而Fabless自身不设晶圆厂,如高通、英伟达和超微半导体。他们专注芯片设计,不涉及生产设施建设和维护,从而避免高昂的成本。这些公司可能将生产外包给代工厂。

免责声明

本文部分内容源自“PVD镀膜”,版权归原作者所有,转载目的在于传递更多信息,并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。如涉及作品内容、版权和其它问题,请来电或致函告之,我们将及时给予处理,如需转载请注明出处!


         
我感兴趣
有色金属设备
有色金属技术
有色金属企业
有色金属资讯
有色金属价格
有色金属报告
热门分类
冶金百科 | 铜冶金-湿法炼铜小知识(四) 恒邦股份荣登2021年《财富》中国500强排行榜294位 2025年8月中国动力电池行业报告:龙头企业优势明显 铜业百科 | 辨别纯铜的方法有哪些 被关停!紫金矿业刚果(金)铜钴矿部分产品辐射含量超标 2025年锂电池行业十大变革性技术 冶金百科 | 铅冶金工艺——火法炼铅(三段炉炼铅法) 新技术 | 3D打印与传统加工工艺材料、晶格结构的性能差异 坐在铜矿上的国家​:“铜矿之国”赞比亚到底有多“壕”? 小知识 | 什么是水电铝,水电铝的优势有哪些? 冶金百科 | 锌冶金 - 湿法炼锌(一) 动力电池向高能量密度迭代,固态电池成“兵家必争之地” 金属百科 | 锑的历史与发展 金属百科 | 稀贵金属—“铼” 普鲁士蓝的有趣特性:不只是颜料,还可以用来回收金属,做电池及杀死肿瘤细胞? 磷酸铁锂电池组电芯压差变大的原因及解决方法 原来他们都是中南大学杰出校友! 两轮电动车迎来“刀片电池”时代!续航突破 500 公里,电池终身免更换 四川生态修复带来大变化,废弃矿山变绿洲 衡阳市市委书记秦国文到株冶有色调研 小知识 | 什么是钠离子电池?比起锂电池有什么优势? 亿纬锂能:2023年实现总营收飙升,同比增长34.38% 冶金百科 | 铜冶金工艺——奥图泰闪速熔炼 铜业百科 | 铜合金的分类及合金元素的作用 天一萃取离心萃取机荣获“创新星级品牌”奖 班坎金矿凸显潜力,或有望成为几内亚最大金矿 日产全固态电池试点生产线预计2025年3月投入运营 铜业百科 | 铜及铜合金热处理概述 冶金百科 | 有色金属冶金基础知识 特斯拉交付量远低于市场预期,正丧失中国市场主动权
福建省金龙稀土股份有限公司
宣传

发布

在线客服

公众号

电话

顶部
咨询电话:
010-88793500-807