2020. gadā visā pasaulē tika saražots vairāk nekā triljons mikroshēmu, kas atbilst 130 čipsiem, kas pieder un tiek izmantoti katram planētas iedzīvotājam.Tomēr, neskatoties uz to, nesenais mikroshēmu trūkums turpina liecināt, ka šis skaitlis vēl nav sasniedzis savu augšējo robežu.
Lai gan čipsus jau tagad var ražot tik lielā apjomā, to ražošana nav viegls uzdevums.Mikroshēmu ražošanas process ir sarežģīts, un šodien mēs apskatīsim sešus vissvarīgākos posmus: uzklāšanu, fotorezista pārklājumu, litogrāfiju, kodināšanu, jonu implantāciju un iepakošanu.
Nogulsnēšanās
Uzklāšanas posms sākas ar plāksnīti, kas tiek izgriezta no 99,99% tīra silīcija cilindra (saukta arī par "silīcija lietni") un nopulēta līdz ārkārtīgi gludai apdarei, un pēc tam tiek uzklāta plāna vadītāja, izolatora vai pusvadītāja materiāla plēve. uz vafeles, atkarībā no konstrukcijas prasībām, lai uz tās varētu uzdrukāt pirmo kārtu.Šo svarīgo soli bieži dēvē par “nogulsnēšanos”.
Tā kā mikroshēmas kļūst arvien mazākas, drukāšanas raksti uz vafelēm kļūst sarežģītāki.Uzklāšanas, kodināšanas un litogrāfijas attīstība ir galvenais, lai mikroshēmas kļūtu arvien mazākas un tādējādi veicinātu Mūra likuma turpinājumu.Tas ietver novatoriskas metodes, kurās izmanto jaunus materiālus, lai padarītu nogulsnēšanas procesu precīzāku.
Fotoizturīgs pārklājums
Pēc tam vafeles pārklāj ar gaismjutīgu materiālu, ko sauc par “fotorezistu” (sauktu arī par “fotorezistu”).Ir divu veidu fotorezisti – “pozitīvie fotorezisti” un “negatīvie fotorezisti”.
Galvenā atšķirība starp pozitīvajiem un negatīvajiem fotorezistiem ir materiāla ķīmiskā struktūra un veids, kā fotorezists reaģē uz gaismu.Pozitīvo fotorezistu gadījumā UV gaismas iedarbībai pakļautā zona maina struktūru un kļūst šķīstošāka, tādējādi sagatavojot to kodināšanai un nogulsnēšanai.Savukārt negatīvie fotorezisti polimerizējas gaismai pakļautajās zonās, kas apgrūtina to izšķīšanu.Pozitīvie fotorezisti tiek visvairāk izmantoti pusvadītāju ražošanā, jo tie var sasniegt augstāku izšķirtspēju, padarot tos par labāku izvēli litogrāfijas posmam.Šobrīd visā pasaulē ir vairāki uzņēmumi, kas ražo fotorezistus pusvadītāju ražošanai.
Fotolitogrāfija
Fotolitogrāfijai ir izšķiroša nozīme mikroshēmas ražošanas procesā, jo tā nosaka, cik mazi var būt mikroshēmas tranzistori.Šajā posmā vafeles ievieto fotolitogrāfijas iekārtā un tiek pakļautas dziļai ultravioletajai gaismai.Daudzas reizes tie ir tūkstošiem reižu mazāki par smilšu graudu.
Gaisma tiek projicēta uz vafeles caur “maskas plāksni”, un litogrāfijas optika (DUV sistēmas lēca) saraujas un fokusē maskas plāksnes izstrādāto shēmas modeli uz fotorezistu uz plāksnītes.Kā aprakstīts iepriekš, kad gaisma saskaras ar fotorezistu, notiek ķīmiskas izmaiņas, kas uz fotorezista pārklājuma uzspiež maskas plāksnes modeli.
Atklātā modeļa precīza noteikšana ir grūts uzdevums, jo procesā ir iespējami daļiņu traucējumi, refrakcija un citi fiziski vai ķīmiski defekti.Tāpēc dažreiz mums ir jāoptimizē galīgais ekspozīcijas modelis, īpaši koriģējot zīmējumu uz maskas, lai izdrukātais raksts izskatītos tā, kā mēs to vēlamies.Mūsu sistēma izmanto “skaitļošanas litogrāfiju”, lai apvienotu algoritmiskos modeļus ar datiem no litogrāfijas iekārtas un testa plāksnēm, lai izveidotu maskas dizainu, kas pilnībā atšķiras no galīgā ekspozīcijas modeļa, taču tas ir tas, ko mēs vēlamies sasniegt, jo tas ir vienīgais veids, kā iegūt vēlamo ekspozīcijas modeli.
Oforts
Nākamais solis ir noņemt degradēto fotorezistu, lai atklātu vēlamo rakstu.“Kodināšanas” procesā vafele tiek cepta un attīstīta, un daļa fotorezista tiek nomazgāta, lai atklātu atvērta kanāla 3D rakstu.Kodināšanas procesam precīzi un konsekventi jāveido vadošas īpašības, neapdraudot mikroshēmas struktūras vispārējo integritāti un stabilitāti.Uzlabotas kodināšanas metodes ļauj mikroshēmu ražotājiem izmantot divkāršus, četrkāršus un uz starplikas balstītus modeļus, lai izveidotu modernu mikroshēmu dizainu mazos izmērus.
Tāpat kā fotorezisti, kodināšana ir sadalīta “sausajā” un “slapjā” tipos.Sausajā kodināšanā izmanto gāzi, lai noteiktu atklāto rakstu uz vafeles.Slapjā kodināšanā vafeles tīrīšanai tiek izmantotas ķīmiskas metodes.
Mikroshēmai ir desmitiem slāņu, tāpēc kodināšana ir rūpīgi jākontrolē, lai nesabojātu daudzslāņu mikroshēmas struktūras apakšējos slāņus.Ja kodināšanas mērķis ir izveidot konstrukcijā dobumu, ir jānodrošina, lai dobuma dziļums būtu tieši pareizs.Daži mikroshēmu modeļi ar līdz 175 slāņiem, piemēram, 3D NAND, padara kodināšanas darbību īpaši svarīgu un sarežģītu.
Jonu injekcija
Kad raksts ir iegravēts uz plāksnītes, vafele tiek bombardēta ar pozitīviem vai negatīviem joniem, lai pielāgotu raksta daļas vadošās īpašības.Kā materiāls plāksnēm, izejmateriāls silīcijs nav ne ideāls izolators, ne ideāls vadītājs.Silīcija vadošās īpašības ir kaut kur pa vidu.
Lādētu jonu virzīšana silīcija kristālā, lai varētu kontrolēt elektrības plūsmu, lai izveidotu elektroniskos slēdžus, kas ir mikroshēmas, tranzistoru, pamatelementi, tiek saukta par "jonizāciju", kas pazīstama arī kā "jonu implantācija".Pēc slāņa jonizācijas tiek noņemts atlikušais fotorezists, ko izmanto, lai aizsargātu neiegravēto laukumu.
Iepakojums
Lai izveidotu mikroshēmu uz vafeles, ir jāveic tūkstošiem darbību, un no projektēšanas līdz ražošanai ir nepieciešami vairāk nekā trīs mēneši.Lai noņemtu mikroshēmu no vafeles, to sagriež atsevišķās skaidās, izmantojot dimanta zāģi.Šīs mikroshēmas, ko sauc par "bezloku", ir sadalītas no 12 collu vafeles, kas ir visizplatītākais izmērs, ko izmanto pusvadītāju ražošanā, un, tā kā mikroshēmu izmērs ir atšķirīgs, dažas vafeles var saturēt tūkstošiem mikroshēmu, savukārt citās ir tikai dažas. ducis.
Šīs tukšās vafeles pēc tam tiek novietotas uz “substrāta” – substrāta, kas izmanto metāla foliju, lai novirzītu ieejas un izejas signālus no tukšās plātnes uz pārējo sistēmu.Pēc tam to pārklāj ar “siltuma izlietni”, mazu, plakanu metāla aizsargtvertni, kurā ir dzesēšanas šķidrums, lai nodrošinātu, ka mikroshēma darbības laikā paliek vēsa.
Kompanijas profils
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. kopš 2010. gada ražo un eksportē dažādas mazas izņemšanas un novietošanas mašīnas. Izmantojot mūsu pašu bagāto pieredzi pētniecībā un attīstībā, labi apmācītu ražošanu, NeoDen iegūst lielisku reputāciju no pasaules klientiem.
ar globālu klātbūtni vairāk nekā 130 valstīs, NeoDen izcilā veiktspēja, augsta precizitāte un uzticamībaPNP mašīnaspadariet tos ideāli piemērotus pētniecībai un attīstībai, profesionālai prototipu veidošanai un mazu un vidēju sēriju ražošanai.Mēs piedāvājam profesionālu vienas pieturas SMT iekārtu risinājumu.
Pievienot: Nr.18, Tianzihu avēnija, Tianzihu pilsēta, Anji apgabals, Hudžou pilsēta, Džedzjanas province, Ķīna
Tālrunis: 86-571-26266266
Izlikšanas laiks: 24.04.2022