2020. aastal toodeti maailmas üle triljoni kiibi, mis võrdub 130 kiibiga, mida iga planeedi inimene omab ja kasutab.Sellegipoolest näitab hiljutine kiibipuudus jätkuvalt, et see arv ei ole veel jõudnud oma ülempiirini.
Kuigi kiipe saab juba nii suures mahus toota, ei ole nende tootmine lihtne ülesanne.Kiipide valmistamise protsess on keeruline ja täna käsitleme kuut kõige kriitilisemat etappi: sadestamine, fotoresist katmine, litograafia, söövitamine, ioonide implanteerimine ja pakendamine.
Sadestumine
Sadestamisetapp algab vahvliga, mis lõigatakse 99,99% puhtusega räni silindrist (nimetatakse ka "räni valuplokiks") ja poleeritakse äärmiselt siledaks ning seejärel kantakse õhuke kile juhist, isolaatorist või pooljuhtmaterjalist. olenevalt konstruktsiooninõuetest vahvlile, et sellele saaks trükkida esimese kihi.Seda olulist sammu nimetatakse sageli "sadendamiseks".
Kuna laastud muutuvad aina väiksemaks, muutuvad vahvlitele trükimustrid keerukamaks.Sadestamise, söövitamise ja litograafia edusammud on võtmetähtsusega kiipide väiksemaks muutmisel ja seega Moore'i seaduse jätkumisel.See hõlmab uuenduslikke tehnikaid, mis kasutavad sadestamise protsessi täpsemaks muutmiseks uusi materjale.
Fotoresist kate
Vahvlid kaetakse seejärel valgustundliku materjaliga, mida nimetatakse "fotoresistiks" (nimetatakse ka "fotoresistiks").Fotoresiste on kahte tüüpi – "positiivsed fotoresistid" ja "negatiivsed fotoresistid".
Peamine erinevus positiivsete ja negatiivsete fotoresistide vahel on materjali keemiline struktuur ja viis, kuidas fotoresist valgusele reageerib.Positiivsete fotoresistide puhul muudab UV-kiirgusele avatud ala struktuuri ja muutub lahustuvamaks, valmistades selle ette söövitamiseks ja sadestumiseks.Negatiivsed fotoresistid seevastu polümeriseerivad valgusele avatud aladel, mis muudab nende lahustumise raskemaks.Pooljuhtide tootmises kasutatakse enim positiivseid fotoresiste, kuna need võivad saavutada suurema eraldusvõime, muutes need litograafiaetapis paremaks valikuks.Nüüdseks on üle maailma mitmed ettevõtted, mis toodavad pooljuhtide tootmiseks fotoresiste.
Fotolitograafia
Fotolitograafia on kiibi tootmisprotsessis ülioluline, kuna see määrab, kui väikesed kiibil olevad transistorid võivad olla.Selles etapis asetatakse vahvlid fotolitograafiamasinasse ja eksponeeritakse sügavale ultraviolettvalgusele.Mitu korda on need tuhandeid kordi väiksemad kui liivatera.
Valgus projitseeritakse vahvlile läbi “maskiplaadi” ja litograafiaoptika (DUV-süsteemi objektiiv) kahaneb ja fokusseerib maskiplaadil kavandatud vooluringi mustri vahvlil olevale fotoresistile.Nagu eelnevalt kirjeldatud, kui valgus tabab fotoresisti, toimub keemiline muutus, mis jätab maskiplaadi mustri fotoresisti kattele.
Säritatud mustri täpselt õige saamine on keeruline ülesanne, mille käigus on võimalikud osakeste interferents, murdumine ja muud füüsikalised või keemilised defektid.Seetõttu peame mõnikord optimeerima lõplikku särimustrit, korrigeerides spetsiaalselt maskil olevat mustrit, et prinditud muster näeks välja selline, nagu me tahame.Meie süsteem kasutab "arvutuslitograafiat", et kombineerida algoritmilisi mudeleid litograafiamasina andmetega ja katsevahvleid, et luua maski kujundus, mis erineb täielikult lõplikust särimustrist, kuid see on see, mida me tahame saavutada, sest see on ainus viis soovitud säritusmuster.
Söövitamine
Järgmine samm on degradeerunud fotoresist eemaldamine, et paljastada soovitud muster."Söövitamise" käigus vahvlit küpsetatakse ja arendatakse ning osa fotoresistist pestakse maha, et paljastada avatud kanali 3D-muster.Söövitusprotsess peab moodustama juhtivad tunnused täpselt ja järjepidevalt, ilma et see kahjustaks kiibi struktuuri üldist terviklikkust ja stabiilsust.Täiustatud söövitustehnikad võimaldavad kiibitootjatel kasutada kahe-, nelja- ja vahetükipõhiseid mustreid, et luua tänapäevaste kiibikujunduste pisikesed mõõtmed.
Nagu fotoresistid, jaguneb söövitus "kuivaks" ja "märjaks" tüüpideks.Kuivsöövitamisel kasutatakse vahvli paljastatud mustri määratlemiseks gaasi.Märgsöövitamisel kasutatakse vahvli puhastamiseks keemilisi meetodeid.
Kiibil on kümneid kihte, seega tuleb söövitamist hoolikalt kontrollida, et vältida mitmekihilise kiibi struktuuri aluskihtide kahjustamist.Kui söövitamise eesmärk on tekitada konstruktsiooni süvend, tuleb jälgida, et süvendi sügavus oleks täpselt õige.Mõned kuni 175 kihiga kiibikujundused, näiteks 3D NAND, muudavad söövitamise etapi eriti oluliseks ja keeruliseks.
Ioonide süstimine
Kui muster on vahvlile söövitatud, pommitatakse vahvlit positiivsete või negatiivsete ioonidega, et kohandada mustri osa juhtivaid omadusi.Vahvlite materjalina ei ole tooraine räni täiuslik isolaator ega täiuslik juht.Räni juhtivad omadused jäävad kuhugi vahepeale.
Laetud ioonide suunamist ränikristalli, nii et elektrivoolu saab juhtida, et luua elektroonilisi lüliteid, mis on kiibi põhilised ehitusplokid, transistorid, nimetatakse "ioniseerimiseks", mida tuntakse ka "ioonide implantatsioonina".Pärast kihi ioniseerimist eemaldatakse söövitamata ala kaitsmiseks kasutatav ülejäänud fotoresist.
Pakendamine
Vahvlile kiibi loomiseks on vaja tuhandeid samme ja projekteerimisest tootmiseni kulub rohkem kui kolm kuud.Kiibi eemaldamiseks vahvlilt lõigatakse see teemantsaega üksikuteks laastudeks.Need kiibid, mida nimetatakse "paljaks stantsiks", on eraldatud 12-tollisest vahvlist, mis on pooljuhtide valmistamisel kõige levinum suurus, ja kuna kiipide suurus on erinev, võivad mõned kiibid sisaldada tuhandeid kiipe, teised aga ainult mõnda. tosin.
Need paljad vahvlid asetatakse seejärel "substraadile" - substraadile, mis kasutab metallfooliumi, et suunata sisend- ja väljundsignaalid tühjalt vahvlilt ülejäänud süsteemile.Seejärel kaetakse see "jahutusradiaatoriga", väikese lame metallist kaitseanumaga, mis sisaldab jahutusvedelikku, et tagada kiibi töötamise ajal jahedus.
Ettevõtte profiil
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. on alates 2010. aastast tootnud ja eksportinud erinevaid väikeseid korjamis- ja asetamismasinaid. Kasutades ära meie enda rikkalikku uurimis- ja arendustegevuse kogemust ning hästi koolitatud tootmist, võidab NeoDen ülemaailmselt klientidelt suurepärase maine.
üle 130 riigis üleilmselt esindatud NeoDeni suurepärane jõudlus, kõrge täpsus ja töökindlusPNP masinadmuudavad need ideaalseks teadus- ja arendustegevuseks, professionaalseks prototüüpimiseks ning väikeste ja keskmiste partiide tootmiseks.Pakume ühe peatuse SMT-seadmete professionaalset lahendust.
Lisa: nr 18, Tianzihu avenüü, Tianzihu linn, Anji maakond, Huzhou linn, Zhejiangi provints, Hiina
Tel: 86-571-26266266
Postitusaeg: 24. aprill 2022