作為芯片生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵設(shè)備的***,有著極高的技術(shù)壁壘,有“半導(dǎo)體工業(yè)皇冠上的明珠”之稱,代表著人類文明的智慧結(jié)晶。在芯片這樣一個爭分奪秒的行業(yè)里,時間就是金錢。
據(jù)ASML官方介紹,ASML也一直在追求***極致的速度,目前最先進(jìn)的DUV***,每小時可以完成300片晶圓的光刻生產(chǎn)。換算一下,完成一整片晶圓只需要12秒,這還得扣除掉晶圓交換和定位的時間,實際光刻時間要更短。
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而一片晶圓的光刻過程,需要在晶圓上近100個不同的位置成像電路圖案,所以完成1個影像單元(Field)的曝光成像也就約0.1秒。要實現(xiàn)這個成像速度,晶圓平臺在以高達(dá)7g的加速度高速移動。F1賽車從0到100km/h加速約需要2.5秒,而晶圓平臺的7g加速度,若從0加速到100km/h只要約0.4秒。
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DUV是深紫外線,EUV是極深紫外線。從制程工藝來看,DUV只能用于生產(chǎn)7nm及以上制程芯片。而只有EUV能滿足7nm晶圓制造,并且還可以向5nm、3nm繼續(xù)延伸。
一分鐘看懂芯片制造全過程
芯片制造是一層層向上疊加的,最高可達(dá)上百次疊加。每一次的疊加,都必須和前一次完美重疊,重疊誤差要求是1~2納米。而晶圓從傳送模組放置在晶圓平臺上,會產(chǎn)生一定的機(jī)械誤差,而精密機(jī)械的誤差是微米等級(1微米=1,000納米)。每次曝光之前,必須針對每片晶圓做精密的量測,截取到晶圓每一個區(qū)塊納米等級的微小誤差。在曝光階段實時校正,達(dá)到納米等級的準(zhǔn)度。
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***以極高的加速度進(jìn)行掃描曝光,在不到0.1秒的時間,又要急停并回頭往反方向掃描,這么大的力量如果不做控制,會讓整機(jī)產(chǎn)生振動,是不可能達(dá)到完美成像的。ASML***利用所謂的balance mass來吸收平衡晶圓平臺所施加于機(jī)座的反作用力,使整座機(jī)臺完全靜止。
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我們國產(chǎn)自主研發(fā)也突破了***設(shè)備上非常多的核心零部件,包括雙工件臺、物鏡系統(tǒng)、浸沒系統(tǒng)和光源系統(tǒng)等等。雙工件臺由華卓精科負(fù)責(zé),上海微電子也能提供整機(jī)裝備,光源系統(tǒng)有望通過中科院的高能同步輻射光源設(shè)備來解決。
在國產(chǎn)***領(lǐng)域,先是中科院的高能同步輻射光源設(shè)備,然后是中科科美的兩大鍍膜裝置,分別可以解決國產(chǎn)***在光源以及光學(xué)鏡頭的需求。
由中科院高能物理研究所參與承建的高能同步輻射光源設(shè)備,已經(jīng)實現(xiàn)安裝。這項高能同步輻射光源也被央視公開“點(diǎn)名”,用了較長篇幅進(jìn)行報道。
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中科科美分別研制了直線式勞埃透鏡鍍膜裝置和納米聚焦鏡鍍膜裝置。這兩項裝置主要面向***的鏡頭配備,有了這些鍍膜裝置,可以很大程度提高國產(chǎn)***在光學(xué)鏡頭上的水準(zhǔn)。
雖然我們制造出整臺EUV***還有一段距離,但是隨著每一項技術(shù)的進(jìn)步,都在奠定國產(chǎn)***的未來,加速國產(chǎn)***的發(fā)展。而且推動了國產(chǎn)***從成熟工藝到高端工藝的邁進(jìn)。
一旦成功掌握,中國可能會生產(chǎn)出更便宜,成本更低的***設(shè)備。事實證明,外界的限制因素只會讓國產(chǎn)科技發(fā)展得更快,沒有什么力量是可以阻止國產(chǎn)科技崛起的。
對國產(chǎn)***你有什么看法呢?
? 傳統(tǒng)IC封裝的主要生產(chǎn)過程
傳統(tǒng)集成電路(IC)封裝的主要生產(chǎn)過程
IC的封裝工藝流程可分為晶元切割、晶元粘貼、金線鍵合、塑封、激光打印、切筋打彎、檢驗檢測等步驟。 ?
傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝的七道工序
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晶圓切割
首先將晶片用薄膜固定在支架環(huán)上,這是為了確保晶片在切割時被固定住,然后把晶元根據(jù)已有的單元格式被切割成一個一個很微小的顆粒,切割時需要用去離子水冷卻切割所產(chǎn)生的溫度,而本身是防靜電的。 ?
晶圓粘貼 晶圓粘貼的目的將切割好的晶元顆粒用銀膏粘貼在引線框架的晶元廟上,用粘合劑將已切下來的芯片貼裝到引線框架的中間燥盤上。通常是環(huán)氧(或聚酰亞胺)用作為填充物以增加粘合劑的導(dǎo)熱性。 ?
金線鍵合
金線鍵合的目的是將晶元上的鍵合壓點(diǎn)用及細(xì)的金線連接到引線框架上的內(nèi)引腳上,使得晶圓的電路連接到引腳。通常使用的金線的一端燒成小球,再將小球鍵合在第一焊點(diǎn)。然后按照設(shè)置好的程序拉金線,將金線鍵合在第二焊點(diǎn)上。
? 塑封
將完成引線鍵合的芯片與引線框架置于模腔中,再注入塑封化合物環(huán)氧樹脂用于包裹住晶元和引線框架上的金線。這是為了保護(hù)晶元元件和金線。塑封的過程分為加熱注塑,成型二個階段。塑封的目的主要是:保護(hù)元件不受損壞;防止氣體氧化內(nèi)部芯片;保證產(chǎn)品使用安全和穩(wěn)定。 ?
激光打印
激光打印是用激光射線的方式在塑封膠表面打印標(biāo)識和數(shù)碼。包括制造商的信息,器件代碼,封裝日期,可以作為識別和可追溯性。 ?
切筋打彎
將原來連接在一起的引線框架外管腳切斷分離,并將其彎曲成設(shè)計的形狀,但不能破壞環(huán)氧樹脂密封狀態(tài),并避免引腳扭曲變形,將切割好的產(chǎn)品裝入料管或托盤便于轉(zhuǎn)運(yùn)。 ? 檢驗 檢驗檢查產(chǎn)品的外觀是否能符合設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)。常見的的測試項目包括:打印字符是否清晰、正確,引腳平整性、共面行,引腳間的腳距,塑封體是否損傷、電性能及其它功能測試等。
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編輯:黃飛
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