Το 2020, περισσότερα από ένα τρισεκατομμύριο μάρκες παρήχθησαν παγκοσμίως, που ισοδυναμεί με 130 μάρκες που ανήκουν και χρησιμοποιούνται από κάθε άτομο στον πλανήτη.Ωστόσο, ακόμα κι έτσι, η πρόσφατη έλλειψη chip συνεχίζει να δείχνει ότι αυτός ο αριθμός δεν έχει φτάσει ακόμη στο ανώτατο όριο.
Αν και τα τσιπ μπορούν ήδη να παραχθούν σε τόσο μεγάλη κλίμακα, η παραγωγή τους δεν είναι εύκολη υπόθεση.Η διαδικασία κατασκευής τσιπ είναι πολύπλοκη και σήμερα θα καλύψουμε τα έξι πιο κρίσιμα βήματα: εναπόθεση, φωτοανθεκτική επίστρωση, λιθογραφία, χάραξη, εμφύτευση ιόντων και συσκευασία.
Κατάθεση
Το βήμα εναπόθεσης ξεκινά με τη γκοφρέτα, η οποία κόβεται από έναν κύλινδρο πυριτίου 99,99% καθαρού (επίσης αποκαλούμενος "πλίνθωμα πυριτίου") και γυαλίζεται σε εξαιρετικά λείο φινίρισμα και στη συνέχεια εναποτίθεται ένα λεπτό φιλμ αγωγού, μονωτή ή ημιαγωγού πάνω στη γκοφρέτα, ανάλογα με τις δομικές απαιτήσεις, ώστε να μπορεί να τυπωθεί η πρώτη στρώση πάνω της.Αυτό το σημαντικό βήμα αναφέρεται συχνά ως «απόθεση».
Καθώς τα τσιπ γίνονται όλο και μικρότερα, η εκτύπωση μοτίβων σε γκοφρέτες γίνεται πιο περίπλοκη.Η πρόοδος στην εναπόθεση, τη χάραξη και τη λιθογραφία είναι το κλειδί για να γίνουν τα τσιπ ακόμη μικρότερα και να οδηγήσουν έτσι τη συνέχιση του νόμου του Μουρ.Αυτό περιλαμβάνει καινοτόμες τεχνικές που χρησιμοποιούν νέα υλικά για να κάνουν τη διαδικασία εναπόθεσης πιο ακριβή.
Φωτοανθεκτικό επίχρισμα
Στη συνέχεια, οι γκοφρέτες επικαλύπτονται με ένα φωτοευαίσθητο υλικό που ονομάζεται "φωτοανθεκτικό" (ονομάζεται επίσης "φωτοανθεκτικό").Υπάρχουν δύο τύποι φωτοανθεκτικών - «θετικά φωτοανθεκτικά» και «αρνητικά φωτοανθεκτικά».
Η κύρια διαφορά μεταξύ θετικών και αρνητικών φωτοανθεκτικών είναι η χημική δομή του υλικού και ο τρόπος με τον οποίο το φωτοανθεκτικό αντιδρά στο φως.Στην περίπτωση των θετικών φωτοανθεκτικών, η περιοχή που εκτίθεται στο υπεριώδες φως αλλάζει δομή και γίνεται πιο διαλυτή, προετοιμάζοντάς την έτσι για χάραξη και εναπόθεση.Τα αρνητικά φωτοανθεκτικά, από την άλλη πλευρά, πολυμερίζονται στις περιοχές που εκτίθενται στο φως, γεγονός που καθιστά πιο δύσκολη τη διάλυσή τους.Τα θετικά φωτοανθεκτικά είναι τα πιο χρησιμοποιούμενα στην κατασκευή ημιαγωγών επειδή μπορούν να επιτύχουν υψηλότερη ανάλυση, καθιστώντας τα καλύτερη επιλογή για το στάδιο της λιθογραφίας.Υπάρχουν πλέον πολλές εταιρείες σε όλο τον κόσμο που παράγουν φωτοανθεκτικά για την κατασκευή ημιαγωγών.
Φωτολιθογραφία
Η φωτολιθογραφία είναι ζωτικής σημασίας στη διαδικασία κατασκευής τσιπ, επειδή καθορίζει πόσο μικρά μπορεί να είναι τα τρανζίστορ στο τσιπ.Σε αυτό το στάδιο, οι γκοφρέτες τοποθετούνται σε μηχανή φωτολιθογραφίας και εκτίθενται σε βαθύ υπεριώδες φως.Πολλές φορές είναι χιλιάδες φορές μικρότερα από έναν κόκκο άμμου.
Το φως προβάλλεται πάνω στη γκοφρέτα μέσω μιας «πλάκας μάσκας» και η οπτική λιθογραφία (ο φακός του συστήματος DUV) συρρικνώνεται και εστιάζει το σχεδιασμένο σχέδιο κυκλώματος στην πλάκα μάσκας στο φωτοανθεκτικό στη γκοφρέτα.Όπως περιγράφηκε προηγουμένως, όταν το φως χτυπά το φωτοανθεκτικό, συμβαίνει μια χημική αλλαγή που αποτυπώνει το σχέδιο στην πλάκα της μάσκας στην επίστρωση φωτοανθεκτικού.
Το να πετύχετε σωστά το εκτεθειμένο σχέδιο είναι μια δύσκολη εργασία, με παρεμβολές σωματιδίων, διάθλαση και άλλα φυσικά ή χημικά ελαττώματα όλα πιθανά στη διαδικασία.Γι' αυτό μερικές φορές χρειάζεται να βελτιστοποιήσουμε το τελικό μοτίβο έκθεσης διορθώνοντας συγκεκριμένα το μοτίβο στη μάσκα για να κάνουμε το εκτυπωμένο μοτίβο να φαίνεται όπως θέλουμε.Το σύστημά μας χρησιμοποιεί "υπολογιστική λιθογραφία" για να συνδυάσει αλγοριθμικά μοντέλα με δεδομένα από το μηχάνημα λιθογραφίας και δοκιμαστικά γκοφρέτες για να παράγει ένα σχέδιο μάσκας που είναι εντελώς διαφορετικό από το τελικό μοτίβο έκθεσης, αλλά αυτό είναι που θέλουμε να πετύχουμε γιατί αυτός είναι ο μόνος τρόπος για να επιθυμητό μοτίβο έκθεσης.
Χαλκογραφία
Το επόμενο βήμα είναι να αφαιρέσετε το υποβαθμισμένο φωτοανθεκτικό για να αποκαλύψετε το επιθυμητό σχέδιο.Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας «εγχάραξης», η γκοφρέτα ψήνεται και αναπτύσσεται, και μέρος του φωτοανθεκτικού ξεπλένεται για να αποκαλύψει ένα τρισδιάστατο σχέδιο ανοιχτού καναλιού.Η διαδικασία χάραξης πρέπει να σχηματίζει αγώγιμα χαρακτηριστικά με ακρίβεια και συνέπεια χωρίς να διακυβεύεται η συνολική ακεραιότητα και σταθερότητα της δομής του τσιπ.Οι προηγμένες τεχνικές χάραξης επιτρέπουν στους κατασκευαστές τσιπ να χρησιμοποιούν διπλά, τετραπλά και μοτίβα που βασίζονται σε διαχωριστικά για να δημιουργήσουν τις μικροσκοπικές διαστάσεις των σύγχρονων σχεδίων τσιπ.
Όπως τα φωτοανθεκτικά, η χάραξη χωρίζεται σε «ξηρό» και «υγρό».Η ξηρή χάραξη χρησιμοποιεί ένα αέριο για να καθορίσει το εκτεθειμένο σχέδιο στη γκοφρέτα.Η υγρή χάραξη χρησιμοποιεί χημικές μεθόδους για τον καθαρισμό της γκοφρέτας.
Ένα τσιπ έχει δεκάδες στρώματα, επομένως η χάραξη πρέπει να ελέγχεται προσεκτικά για να αποφευχθεί η καταστροφή των υποκείμενων στρωμάτων μιας δομής τσιπ πολλαπλών στρωμάτων.Εάν ο σκοπός της χάραξης είναι η δημιουργία κοιλότητας στη δομή, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι το βάθος της κοιλότητας είναι ακριβώς το σωστό.Ορισμένα σχέδια τσιπ με έως και 175 επίπεδα, όπως το 3D NAND, κάνουν το βήμα χάραξης ιδιαίτερα σημαντικό και δύσκολο.
Έγχυση ιόντων
Μόλις το σχέδιο χαραχθεί πάνω στη γκοφρέτα, η γκοφρέτα βομβαρδίζεται με θετικά ή αρνητικά ιόντα για να ρυθμιστούν οι αγώγιμες ιδιότητες μέρους του σχεδίου.Ως υλικό για γκοφρέτες, η πρώτη ύλη πυρίτιο δεν είναι τέλειος μονωτήρας ούτε τέλειος αγωγός.Οι αγώγιμες ιδιότητες του πυριτίου βρίσκονται κάπου στη μέση.
Η κατεύθυνση των φορτισμένων ιόντων στον κρύσταλλο πυριτίου έτσι ώστε η ροή του ηλεκτρισμού να μπορεί να ελεγχθεί για να δημιουργηθούν οι ηλεκτρονικοί διακόπτες που είναι τα βασικά δομικά στοιχεία του τσιπ, τα τρανζίστορ, ονομάζεται «ιονισμός», επίσης γνωστός ως «ιόν εμφύτευση».Αφού ιονιστεί το στρώμα, αφαιρείται το υπόλοιπο φωτοανθεκτικό που χρησιμοποιείται για την προστασία της μη χαραγμένης περιοχής.
Συσκευασία
Απαιτούνται χιλιάδες βήματα για να δημιουργηθεί ένα τσιπ σε μια γκοφρέτα και χρειάζονται περισσότεροι από τρεις μήνες για να περάσει από το σχεδιασμό στην παραγωγή.Για να αφαιρέσετε το τσιπ από τη γκοφρέτα, κόβεται σε μεμονωμένες μάρκες χρησιμοποιώντας ένα πριόνι διαμαντιού.Αυτά τα τσιπ, που ονομάζονται "bare die", χωρίζονται από μια γκοφρέτα 12 ιντσών, το πιο κοινό μέγεθος που χρησιμοποιείται στην κατασκευή ημιαγωγών, και επειδή το μέγεθος των τσιπ ποικίλλει, ορισμένες γκοφρέτες μπορεί να περιέχουν χιλιάδες τσιπ, ενώ άλλες περιέχουν μόνο λίγες ντουζίνα.
Αυτές οι γυμνές γκοφρέτες τοποθετούνται στη συνέχεια σε ένα "υπόστρωμα" - ένα υπόστρωμα που χρησιμοποιεί μεταλλικό φύλλο για να κατευθύνει τα σήματα εισόδου και εξόδου από τη γυμνή γκοφρέτα στο υπόλοιπο σύστημα.Στη συνέχεια καλύπτεται με μια «ψύκτη θερμότητας», ένα μικρό, επίπεδο μεταλλικό προστατευτικό δοχείο που περιέχει ένα ψυκτικό υγρό για να διασφαλιστεί ότι το τσιπ παραμένει δροσερό κατά τη λειτουργία.
Εταιρικό Προφίλ
Η Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. κατασκευάζει και εξάγει διάφορες μικρές μηχανές συλλογής και τοποθέτησης από το 2010. Εκμεταλλευόμενος τη δική μας πλούσια έμπειρη Ε&Α, καλά εκπαιδευμένη παραγωγή, η NeoDen κερδίζει μεγάλη φήμη από τους πελάτες παγκοσμίως.
με παγκόσμια παρουσία σε περισσότερες από 130 χώρες, η εξαιρετική απόδοση, η υψηλή ακρίβεια και η αξιοπιστία του NeoDenΜηχανές PNPτα καθιστούν ιδανικά για Έρευνα και Ανάπτυξη, επαγγελματική δημιουργία πρωτοτύπων και μικρές έως μεσαίες παρτίδες παραγωγής.Παρέχουμε επαγγελματική λύση εξοπλισμού SMT μιας στάσης.
Προσθήκη: No.18, Tianzihu Avenue, Tianzihu Town, Anji County, Huzhou City, Zhejiang Province, Κίνα
Τηλέφωνο: 86-571-26266266
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-24-2022