U 2020. godini proizvedeno je više od triliona čipova širom svijeta, što je jednako 130 čipova koje posjeduje i koristi svaka osoba na planeti.Ipak, čak i tako, nedavni nedostatak čipova i dalje pokazuje da ovaj broj još nije dostigao svoju gornju granicu.
Iako se čips već može proizvoditi u tako velikom obimu, njihova proizvodnja nije lak zadatak.Proces proizvodnje čipova je složen i danas ćemo pokriti šest najkritičnijih koraka: nanošenje, fotorezistiranje, litografiju, jetkanje, ionsku implantaciju i pakovanje.
Depozicija
Korak taloženja počinje s vaferom, koji se izrezuje iz cilindra silikona sa 99,99% čistoće (koji se također naziva "silicijumski ingot") i polira do izuzetno glatke završne obrade, a zatim se nanosi tanak film provodnika, izolatora ili poluprovodničkog materijala. na oblatnu, ovisno o strukturnim zahtjevima, tako da se na njoj može odštampati prvi sloj.Ovaj važan korak se često naziva „taloženjem“.
Kako čipovi postaju sve manji i manji, štampanje uzoraka na pločicama postaje složenije.Napredak u taloženju, graviranju i litografiji je ključan za smanjenje čipova i na taj način pokreće nastavak Mooreovog zakona.Ovo uključuje inovativne tehnike koje koriste nove materijale kako bi proces taloženja bio precizniji.
Photoresist Coating
Oblatne se zatim premazuju fotoosjetljivim materijalom zvanim “fotorezist” (koji se također naziva “fotorezist”).Postoje dvije vrste fotorezista – “pozitivni fotorezisti” i “negativni fotorezisti”.
Glavna razlika između pozitivnih i negativnih fotorezista je kemijska struktura materijala i način na koji fotorezist reagira na svjetlost.U slučaju pozitivnih fotorezista, površina izložena UV svjetlu mijenja strukturu i postaje topljivija, pripremajući je za jetkanje i taloženje.Negativni fotorezisti se, s druge strane, polimeriziraju u područjima izloženim svjetlosti, što ih otežava rastvaranjem.Pozitivni fotorezisti se najčešće koriste u proizvodnji poluvodiča jer mogu postići veću rezoluciju, što ih čini boljim izborom za fazu litografije.Sada postoji veliki broj kompanija širom svijeta koje proizvode fotoreziste za proizvodnju poluvodiča.
Fotolitografija
Fotolitografija je ključna u procesu proizvodnje čipa jer određuje koliko tranzistori na čipu mogu biti mali.U ovoj fazi, oblatne se stavljaju u mašinu za fotolitografiju i izlažu dubokom ultraljubičastom svjetlu.Mnogo puta su hiljade puta manji od zrna peska.
Svetlost se projektuje na pločicu kroz „masku ploču“ i litografska optika (sočivo DUV sistema) se skuplja i fokusira dizajnirani uzorak kola na ploči maske na fotorezist na pločici.Kao što je prethodno opisano, kada svjetlost udari u fotorezist, dolazi do kemijske promjene koja utiskuje uzorak na pločici maske na premaz fotorezista.
Postavljanje tačnog izloženog uzorka je težak zadatak, sa interferencijom čestica, lomom i drugim fizičkim ili hemijskim defektima koji su mogući u procesu.Zato ponekad moramo optimizirati konačni uzorak ekspozicije tako što ćemo posebno ispraviti uzorak na maski kako bi odštampani uzorak izgledao onako kako želimo.Naš sistem koristi “računarsku litografiju” da kombinuje algoritamske modele sa podacima iz litografske mašine i testnih pločica kako bi proizveo dizajn maske koji je potpuno drugačiji od konačnog uzorka ekspozicije, ali to je ono što želimo da postignemo jer je to jedini način da dobijemo željeni obrazac ekspozicije.
Etching
Sljedeći korak je uklanjanje degradiranog fotorezista kako bi se otkrio željeni uzorak.Tokom procesa "jedkanja", oblanda se peče i razvija, a dio fotorezista se ispere kako bi se otkrio 3D uzorak otvorenog kanala.Proces jetkanja mora precizno i dosljedno formirati provodne karakteristike bez ugrožavanja cjelokupnog integriteta i stabilnosti strukture čipa.Napredne tehnike jetkanja omogućavaju proizvođačima čipova da koriste dvostruke, četverostruke i uzorke zasnovane na razmaknicama kako bi stvorili male dimenzije modernog dizajna čipova.
Kao i fotorezisti, jetkanje se dijeli na "suhe" i "mokre" vrste.Suvo jetkanje koristi plin za definiranje izloženog uzorka na pločici.Mokro jetkanje koristi hemijske metode za čišćenje vafla.
Čip ima desetine slojeva, tako da se graviranje mora pažljivo kontrolisati kako bi se izbjeglo oštećenje slojeva u osnovi višeslojne strukture čipa.Ako je svrha jetkanja stvaranje šupljine u strukturi, potrebno je osigurati da dubina šupljine bude tačna.Neki dizajni čipova sa do 175 slojeva, kao što je 3D NAND, čine korak graviranja posebno važnim i teškim.
Ion Injection
Jednom kada je uzorak urezan na pločicu, pločica se bombardira pozitivnim ili negativnim ionima kako bi se prilagodila provodljiva svojstva dijela uzorka.Kao materijal za oblatne, sirovi materijal silicij nije savršen izolator niti savršen provodnik.Provodna svojstva silicijuma su negdje između.
Usmjeravanje nabijenih jona u silicijumski kristal tako da se protok električne energije može kontrolirati kako bi se stvorili elektronski prekidači koji su osnovni gradivni blokovi čipa, tranzistora, naziva se “jonizacija”, također poznata kao “jonska implantacija”.Nakon što je sloj ioniziran, uklanja se preostali fotorezist koji se koristi za zaštitu nenagrizanog područja.
Pakovanje
Hiljade koraka potrebne su za stvaranje čipa na pločici, a potrebno je više od tri mjeseca da se pređe od dizajna do proizvodnje.Da bi se uklonio čip iz oblatne, on se dijamantskom pilom reže na pojedinačne čipove.Ovi čipovi, koji se nazivaju „gola matrica“, odvojeni su od 12-inčne pločice, najčešće veličine koja se koristi u proizvodnji poluprovodnika, a budući da veličina čipova varira, neke pločice mogu sadržavati hiljade čipova, dok druge sadrže samo nekoliko tucet.
Ove gole pločice se zatim postavljaju na „podlogu“ – podlogu koja koristi metalnu foliju za usmjeravanje ulaznih i izlaznih signala sa gole pločice na ostatak sistema.Zatim se prekriva „rashladnim elementom“, malim, ravnim metalnim zaštitnim kontejnerom koji sadrži rashladnu tečnost kako bi se osiguralo da čip ostane hladan tokom rada.
profil kompanije
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. proizvodi i izvozi razne male strojeve za odabir i postavljanje od 2010. godine. Koristeći prednosti vlastitog bogatog iskustva u istraživanju i razvoju, dobro obučenu proizvodnju, NeoDen osvaja veliku reputaciju kupaca širom svijeta.
sa globalnim prisustvom u preko 130 zemalja, odlične performanse, visoka preciznost i pouzdanost NeoDen-aPNP mašinečine ih savršenima za istraživanje i razvoj, profesionalnu izradu prototipa i proizvodnju malih i srednjih serija.Pružamo profesionalno rješenje one stop SMT opreme.
Dodaj: br.18, avenija Tianzihu, grad Tianzihu, okrug Anji, grad Huzhou, provincija Zhejiang, Kina
Telefon: 86-571-26266266
Vrijeme objave: Apr-24-2022