2020-ban több mint egy billió chipet gyártottak világszerte, ami 130 chipnek felel meg a bolygó minden egyes embere által birtokolt és használt zsetonnal.Ennek ellenére a legutóbbi chiphiány továbbra is azt mutatja, hogy ez a szám még nem érte el a felső határt.
Bár chipek már ilyen nagy mennyiségben is előállíthatók, előállításuk nem egyszerű feladat.A chipek gyártási folyamata összetett, és ma a hat legkritikusabb lépéssel foglalkozunk: lerakás, fotoreziszt bevonat, litográfia, maratás, ionimplantáció és csomagolás.
Lerakódás
A leválasztási lépés az ostyával kezdődik, amelyet egy 99,99%-os tisztaságú szilíciumhengerből (más néven „szilícium ingotnak” is neveznek) vágnak ki, és rendkívül sima felületre políroznak, majd vékony vezető-, szigetelő- vagy félvezető-réteget helyeznek fel. a szerkezeti követelményektől függően az ostyára, hogy rá lehessen nyomtatni az első réteget.Ezt a fontos lépést gyakran „lerakódásnak” is nevezik.
Ahogy a chipek egyre kisebbek és kisebbek, az ostyák nyomtatási mintái egyre bonyolultabbá válnak.A lerakás, a maratás és a litográfia terén elért fejlődés kulcsfontosságú a chipek egyre kisebbé tételéhez, és ezáltal a Moore-törvény továbbviteléhez.Ide tartoznak azok az innovatív technikák, amelyek új anyagokat használnak a leválasztási folyamat pontosabbá tételére.
Fotoreziszt bevonat
Az ostyákat ezután „fotorezisztnek” nevezett fényérzékeny anyaggal vonják be (más néven „fotoreziszt”).A fotoreziszteknek két típusa van: „pozitív fotorezisztek” és „negatív fotorezisztek”.
A fő különbség a pozitív és negatív fotorezisztek között az anyag kémiai szerkezete és a fényreakció módja.Pozitív fotorezisztek esetén az UV fénynek kitett terület szerkezete megváltozik, oldhatóbbá válik, így előkészítve a maratásra és lerakódásra.A negatív fotorezisztek viszont a fénynek kitett területeken polimerizálódnak, ami megnehezíti az oldódásukat.A pozitív fotorezisztek a leggyakrabban használtak a félvezetőgyártásban, mert nagyobb felbontást érhetnek el, így jobb választás a litográfiai szakaszhoz.Világszerte számos cég gyárt fotoreziszteket félvezetőgyártáshoz.
Fotolitográfia
A fotolitográfia kulcsfontosságú a chip gyártási folyamatában, mert meghatározza, hogy milyen kicsik lehetnek a chipen lévő tranzisztorok.Ebben a szakaszban az ostyákat egy fotolitográfiai gépbe helyezik, és mély ultraibolya fénynek teszik ki.Sokszor ezerszer kisebbek egy homokszemnél.
A fényt egy „maszklemezen” keresztül vetítik az ostyára, a litográfiai optika (a DUV-rendszer lencséje) pedig összezsugorodik, és a maszklemezen kialakított áramköri mintát fókuszálja az ostyán lévő fotorezisztre.A korábban leírtak szerint, amikor a fény eléri a fotorezisztet, kémiai változás következik be, amely a maszklemezen lévő mintát rányomja a fotoreziszt bevonatra.
A megvilágított minta pontosan megfelelő kialakítása bonyolult feladat, mivel a folyamat során részecske-interferencia, fénytörés és egyéb fizikai vagy kémiai hibák előfordulhatnak.Ezért van az, hogy néha optimalizálnunk kell a végső expozíciós mintát a maszk mintájának speciális korrigálásával, hogy a nyomtatott minta úgy nézzen ki, ahogyan szeretnénk.Rendszerünk „számítógépes litográfiát” használ, hogy algoritmikus modelleket kombináljon a litográfiai gép adataival és tesztlapkákkal, hogy olyan maszktervezést hozzon létre, amely teljesen eltér a végső expozíciós mintától, de ezt szeretnénk elérni, mert ez az egyetlen módja annak, hogy megkapjuk a kívánt expozíciós mintát.
Rézkarc
A következő lépés az elromlott fotoreziszt eltávolítása, hogy felfedje a kívánt mintát.A „maratási” folyamat során az ostyát megsütik és előhívják, a fotoreziszt egy részét pedig lemossák, hogy egy nyitott csatornás 3D mintát tárjanak fel.A maratási eljárásnak pontosan és konzisztensen kell vezető tulajdonságokat kialakítania anélkül, hogy veszélyeztetné a chip szerkezetének általános integritását és stabilitását.A fejlett maratási technikák lehetővé teszik a chipgyártók számára, hogy dupla, négyszeres és távtartó alapú mintákat alkalmazzanak a modern chiptervek apró méreteinek létrehozásához.
A fotorezisztekhez hasonlóan a maratás is „száraz” és „nedves” típusokra oszlik.A száraz maratás gázt használ az ostya látható mintázatának meghatározására.A nedves maratás kémiai módszerekkel tisztítja az ostyát.
Egy chipnek több tucat rétege van, ezért a maratást gondosan ellenőrizni kell, hogy elkerüljük a többrétegű chipszerkezet alatti rétegeinek sérülését.Ha a maratás célja üreg kialakítása a szerkezetben, akkor ügyelni kell arra, hogy az üreg mélysége pontosan megfelelő legyen.Egyes, akár 175 réteget is tartalmazó chiptervek, mint például a 3D NAND, különösen fontossá és megnehezítik a maratási lépést.
Ion injekció
Miután a mintát rávésték az ostyára, az ostyát pozitív vagy negatív ionokkal bombázzák, hogy beállítsák a minta egy részének vezető tulajdonságait.Az ostya alapanyagaként a szilícium nem tökéletes szigetelő és nem tökéletes vezető.A szilícium vezetőképessége valahol a kettő közé esik.
A töltött ionok szilíciumkristályba való irányítását, hogy az elektromos áram áramlását szabályozni lehessen a chip alapvető építőkövei, a tranzisztorok létrehozásához, „ionizációnak”, más néven „ionimplantációnak” nevezik.A réteg ionizálása után a maradék fotorezisztet, amelyet a maratatlan terület védelmére használnak, eltávolítják.
Csomagolás
Több ezer lépésre van szükség egy chip létrehozásához egy ostyán, és több mint három hónapig tart a tervezéstől a gyártásig.Az ostyáról való forgács eltávolításához gyémántfűrésszel egyedi forgácsokra vágják.Ezeket a „csupasz vágószerszámnak” nevezett chipeket egy 12 hüvelykes ostyából osztják fel, amely a félvezetőgyártásban leggyakrabban használt méret, és mivel a chipek mérete változó, egyes lapkák több ezer chipet tartalmazhatnak, míg mások csak néhányat tartalmaznak. tucat.
Ezeket a csupasz ostyákat ezután egy „szubsztrátumra” helyezik – egy olyan hordozóra, amely fémfóliával irányítja a bemeneti és kimeneti jeleket a csupasz szeletről a rendszer többi részére.Ezután egy „hűtőbordával” takarják le, egy kis, lapos fém védőtartályban, amely hűtőfolyadékot tartalmaz, amely biztosítja, hogy a forgács működés közben hideg maradjon.
Vállalati profil
A Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. 2010 óta gyárt és exportál különféle kisméretű kiszedő- és behelyezőgépeket. Kihasználva saját, gazdag tapasztalattal rendelkező kutatás-fejlesztésünket, jól képzett gyártásunkat, a NeoDen nagy hírnevet szerez a világ vásárlói körében.
több mint 130 országban jelenlévő globális jelenléttel a NeoDen kiváló teljesítménye, nagy pontossága és megbízhatóságaPNP gépektökéletessé teszik őket a kutatás-fejlesztéshez, a professzionális prototípus-készítéshez és a kis- és közepes sorozatú gyártáshoz.Professzionális megoldást kínálunk az egyablakos SMT berendezésekhez.
Hozzáadás: No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang tartomány, Kína
Telefon: 86-571-26266266
Feladás időpontja: 2022-04-24