作為微電子技術工藝基礎的微光刻技術,它是人類迄今為止所能達到的精度最高的加工技術,加工尺寸已進入深亞微米、百奈米以至奈米級,廣泛地應用於微電子、微光學和微機械等微系統工程的微細加工技術.包括不斷衝破人們預測理論分辨能力極限的傳統光學光刻技術,後光學光刻技術時代的下一代光刻技術和尋求在奈米結構圖形生成有所突破的奈米加工技術.

晶片的難度確實很大,首先需要把光刻膠鋪在矽片之上,透過高速的旋轉把光刻膠均勻的塗抹在矽片之上,然後在一定溫度下,固話光刻膠形成薄膜。

該薄膜能提升晶圓的抗氧化以及耐溫能力。

接下來就是晶圓光刻顯影、蝕刻。

使用紫外光透過光罩和凸透鏡後照射到晶圓塗膜上,使其軟化,然後使用溶劑將其溶解沖走,使薄膜下的矽暴露出來。

該過程使用了對紫外光敏感的化學物質,即遇紫外光則變軟。

透過控制遮光物的位置可以得到晶片的外形。在矽晶片塗上光致抗蝕劑,使得其遇紫外光就會溶解。

這時可以用上*一份遮光物,使得紫外光直射的部分被溶解,這溶解部分接著可用溶劑將其沖走。

這樣剩下的部分就與遮光物的形狀一樣了,而這效果正是我們所要的。這樣就得到我們所需要的二氧化矽層。

這個技術非常的複雜,也是非常關鍵的一個步驟,也是成本非常高的一個部分,可以說是製作晶片的核心技術之一,難度是非常大的。

完成這些之後,接下來就是離子注入,又叫蝕刻階段。

使用刻蝕機在裸露出的矽上刻蝕出n阱和p阱,並注入離子,形成pn結(邏輯閘門);然後透過化學和物理氣象沉澱做出上層金屬連線電路。

離子注入技術又是近30年來在國際上蓬勃發展和廣泛應用的一種材料表面改性技術。

其基本原理是:用能量為100kev量級的離子束入射到材料中去,離子束與材料中的原子或分子將發生一系列物理的和化學的相互作用,入射離子逐漸損失能量,最後停留在材料中,並引起材料表面成分、結構和效能發生變化,從而最佳化材料表面效能,或獲得某些新的優異效能。

此項技術由於其獨特而突出的優點,已經在半導體材料摻雜,金屬、陶瓷、高分子聚合物等的表面改性上獲得了極為廣泛的應用,取得了巨大的經濟效益和社會效益。

在完成離子注入之後,接下來就是清楚殘餘光刻膠的步驟了。

此刻,單晶矽內部的一部分矽原子已經被替換了,這些被替換的就可以產生自由的電子和空穴,到這個步驟其實也已經差不多了。

最後就算絕緣層的處理,利用複雜的技術完成絕緣層,然後用光刻技術在絕緣層上開孔,以方便已匯出電極。

然後在利用沉澱銅層,在濺射法的幫助下,在矽片的表面形成銅層的佈置,在用光刻技術進行全方位的雕刻,形成一個個有用的原件。

這一個步驟會出現數以百億的集體管,然後在把這些電晶體連線起來,經過反反覆覆的工序和加工組,最終連通電路網路。

&np磨平之後,在開始cu立體化佈線,開發出大馬士革新的佈線方式,鍍上阻擋金屬層之後,整體濺鍍cu摸,在利用cmp將佈線之外的cu阻擋,完成佈線。

這就是晶片的全過程,可謂是無比的困難,其工藝結晶是人類幾百年來全部的智慧,一片指甲蓋大小的晶片,其製造難道比核武器還要困難,實在是對精度的要求太高了。

完成晶片之後就是晶圓測試。

經過上面的幾道工藝之後,晶圓上會形成一個個格狀的晶粒。透過針測的方式對每個晶粒進行電氣特性檢測。

由於每個晶片的擁有的晶粒數量是非常龐大的,完成一次針測試是一個非常複雜的過程,這要求在生產的時候儘量是同等晶片規格的大批次生產,畢竟數量越大相對成本就會越低。

1

7017k