半導體芯片生產主要分為 IC 設計、 IC 制造、 IC 封測三大環(huán)節(jié)。 IC 設計主要根據芯片的設計目的進行邏輯設計和規(guī)則制定,并根據設計圖制作掩模以供后續(xù)光刻步驟使用。 IC 制造實現(xiàn)芯片電路圖從掩模上轉移至硅片上,并實現(xiàn)預定的芯片功能,包括光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積、化學機械研磨等步驟。 IC 封測完成對芯片的封裝和性能、功能測試,是產品交付前的最后工序。
ReM]I<WuY X\H P{$fY_ :7.k E 芯片制造核心工藝主要設備全景圖
^&mrY[;S 光刻是半導體芯片生產流程中最復雜、最關鍵的工藝步驟,耗時長、成本高。半導體芯片生產的難點和關鍵點在于將電路圖從掩模上轉移至硅片上,這一過程通過光刻來實現(xiàn), 光刻的工藝水平直接決定芯片的制程水平和性能水平。芯片在生產中需要進行 20-30 次的光刻,耗時占到 IC 生產環(huán)節(jié)的 50%左右,占芯片生產成本的 1/3。
|4pl}:g/Z B=n90XO | 光刻工藝流程詳解
r^msJ|k8[ BH~zeJ*Pr 光刻的原理是在硅片表面覆蓋一層具有高度光敏感性光刻膠,再用光線(一般是紫外光、深紫外光、極紫外光)透過掩模照射在硅片表面,被光線照射到的光刻膠會發(fā)生反應。此后用特定溶劑洗去被照射/未被照射的光刻膠, 就實現(xiàn)了電路圖從掩模到硅片的轉移。
6Sn&;ap sUc[!S:/ 光刻完成后對沒有光刻膠保護的硅片部分進行刻蝕,最后洗去剩余光刻膠, 就實現(xiàn)了半導體器件在硅片表面的構建過程。
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