U 2020. u svijetu je proizvedeno više od trilijun čipova, što je jednako 130 čipova koje posjeduje i koristi svaka osoba na planetu.Pa ipak, nedavna nestašica čipova i dalje pokazuje da taj broj još nije dosegnuo svoju gornju granicu.
Iako se čips već može proizvoditi u tako velikom opsegu, njihova proizvodnja nije lak zadatak.Proces proizvodnje čipova je složen, a danas ćemo pokriti šest najkritičnijih koraka: taloženje, premaz fotorezistom, litografija, jetkanje, ionska implantacija i pakiranje.
Taloženje
Korak taloženja započinje pločicom koja se izrezuje iz cilindra od 99,99% čistog silicija (također se naziva "silikonski ingot") i polira do izuzetno glatke završne obrade, a zatim se taloži tanki film vodiča, izolatora ili poluvodičkog materijala na wafer, ovisno o strukturnim zahtjevima, tako da se prvi sloj može otisnuti na nju.Ovaj važan korak često se naziva "taloženje".
Kako čipovi postaju sve manji i manji, ispis uzoraka na pločicama postaje složeniji.Napredak u taloženju, jetkanju i litografiji ključan je za stvaranje sve manjih čipova i time za nastavak primjene Mooreova zakona.To uključuje inovativne tehnike koje koriste nove materijale kako bi proces taloženja bio precizniji.
Fotootporni premaz
Ploče se zatim oblažu fotoosjetljivim materijalom koji se naziva "fotootpor" (također se naziva "fotootpor").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, područje izloženo UV svjetlu mijenja strukturu i postaje topljivije, čime se priprema za jetkanje i taloženje.S druge strane, negativni fotorezisti polimeriziraju se na mjestima izloženim svjetlu, što ih čini teže topljivim.Pozitivni fotorezisti najviše se koriste u proizvodnji poluvodiča jer mogu postići veću rezoluciju, što ih čini boljim izborom za fazu litografije.Sada postoji niz tvrtki diljem svijeta koje proizvode fotoreziste za proizvodnju poluvodiča.
Fotolitografija
Fotolitografija je ključna u procesu proizvodnje čipa jer određuje koliko mali tranzistori na čipu mogu biti.U ovoj fazi, pločice se stavljaju u fotolitografski stroj i izlažu dubokom ultraljubičastom svjetlu.Mnogo puta su tisuće puta manji od zrnca pijeska.
Svjetlost se projicira na pločicu kroz "mask ploču", a litografska optika (leća DUV sustava) se skuplja i fokusira dizajnirani uzorak strujnog kruga na maskirnoj ploči na fotootpornu ploču.Kao što je prethodno opisano, kada svjetlo udari u fotootporni sloj, dolazi do kemijske promjene koja utiskuje uzorak na ploči maske na premaz fotootpornog materijala.
Dobiti točno izloženi uzorak je težak zadatak, s interferencijom čestica, lomom i drugim fizičkim ili kemijskim nedostacima koji su mogući u procesu.Zato ponekad moramo optimizirati konačni uzorak ekspozicije posebnim ispravljanjem uzorka na maski kako bi ispisani uzorak izgledao onako kako želimo.Naš sustav koristi "računsku litografiju" za kombiniranje algoritamskih modela s podacima iz stroja za litografiju i testnih ploča za izradu dizajna maske koji je potpuno drugačiji od konačnog uzorka ekspozicije, ali to je ono što želimo postići jer je to jedini način da dobijemo željeni uzorak ekspozicije.
Bakropis
Sljedeći korak je uklanjanje degradiranog fotorezista kako bi se otkrio željeni uzorak.Tijekom procesa "jetkanja", pločica se peče i razvija, a dio fotootpornog sloja se ispire kako bi se otkrio 3D uzorak otvorenog kanala.Proces jetkanja mora oblikovati vodljive karakteristike precizno i dosljedno bez ugrožavanja ukupnog integriteta i stabilnosti strukture čipa.Napredne tehnike graviranja omogućuju proizvođačima čipova korištenje dvostrukih, četverostrukih i razmaknica za stvaranje sićušnih dimenzija modernog dizajna čipova.
Kao i fotorezisti, jetkanje se dijeli na "suhi" i "mokri" tip.Suho jetkanje koristi plin za definiranje izloženog uzorka na pločici.Mokro jetkanje koristi kemijske metode za čišćenje pločice.
Čip ima desetke slojeva, tako da jetkanje mora biti pažljivo kontrolirano kako bi se izbjeglo oštećenje temeljnih slojeva višeslojne strukture čipa.Ako je svrha jetkanja stvaranje šupljine u strukturi, potrebno je osigurati da dubina šupljine bude točna.Neki dizajni čipova s do 175 slojeva, kao što je 3D NAND, čine korak graviranja posebno važnim i teškim.
Ionska injekcija
Nakon što je uzorak ugraviran na pločicu, pločica se bombardira pozitivnim ili negativnim ionima kako bi se prilagodila vodljiva svojstva dijela uzorka.Kao materijal za pločice, sirovina silicij nije savršen izolator niti savršen vodič.Vodljiva svojstva silicija nalaze se negdje između.
Usmjeravanje nabijenih iona u kristal silicija tako da se protok električne energije može kontrolirati za stvaranje elektroničkih sklopki koje su osnovni građevni blokovi čipa, tranzistora, naziva se "ionizacija", također poznata kao "ionska implantacija".Nakon što je sloj ioniziran, uklanja se preostali fotorezist koji je korišten za zaštitu neugravirane površine.
Ambalaža
Za izradu čipa na pločici potrebno je proći tisuće koraka, a od dizajna do proizvodnje potrebno je više od tri mjeseca.Da biste uklonili komadić iz vafla, dijamantnom pilom se reže na pojedinačne komadiće.Ovi čipovi, nazvani "goli die", odvajaju se od pločice od 12 inča, najčešće veličine koja se koristi u proizvodnji poluvodiča, a budući da veličina čipova varira, neke pločice mogu sadržavati tisuće čipova, dok druge sadrže samo nekoliko desetak.
Ove gole pločice se zatim postavljaju na "supstrat" - podlogu koja koristi metalnu foliju za usmjeravanje ulaznih i izlaznih signala s gole pločice na ostatak sustava.Zatim je prekriven "hladnim hladnjakom", malim, ravnim metalnim zaštitnim spremnikom koji sadrži rashladno sredstvo kako bi se osiguralo da čip ostane hladan tijekom rada.
profil tvrtke
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. proizvodi i izvozi razne male strojeve za odabir i postavljanje od 2010. Koristeći prednosti našeg vlastitog bogatog iskustva u istraživanju i razvoju, dobro obučene proizvodnje, NeoDen osvaja veliki ugled kod kupaca širom svijeta.
s globalnom prisutnošću u više od 130 zemalja, izvrsne performanse, visoka točnost i pouzdanost NeoDenaPNP strojevičine ih savršenima za istraživanje i razvoj, profesionalnu izradu prototipova i proizvodnju malih do srednjih serija.Nudimo profesionalna rješenja za SMT opremu na jednom mjestu.
Dodaj: No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, Kina
Telefon: 86-571-26266266
Vrijeme objave: 24. travnja 2022