芯片雖小,
但對人類世界的影響卻是巨大的。
芯片已成為我們工作、旅行、健身和娛樂中不可或缺的核心技術。
而它的出身居然是不起眼的沙礫...
平凡的沙礫,是如何逆襲成為芯片的呢?
“逆天改命”闖三關
“逆襲上位”
第一步——純化
在高溫的作用下轉換成純度約99.9%的硅。
第二步——拉晶
硅經過熔化從中拉出圓柱狀的硅晶柱,
也就是我們常說的“硅錠”。
第三步——切割
將硅晶柱切割成薄硅片,
拋光后便形成晶圓。
關鍵工藝不可少
沙礫變成晶圓后,
距離成為芯片還有“億”點點距離,
還需要經過幾個關鍵工藝錘煉。
制造芯片的第一步,通常是將導體、絕緣體或半導體材料薄膜沉積到晶圓上。隨后,在晶圓上涂覆光敏材料“光刻膠”或“光阻”。晶圓放入***后,光線將電路圖案成像在晶圓上,制作出需要的圖案。因此,電路圖的精細度越高,芯片的集成度越高,難度也就越大。
值得注意的是,光刻期間產生的物理、化學效應可能造成圖案形變。ASML可將現有光刻數據及圓晶測試數據整合,制作算法模型,精確調整圖案確保最終光刻圖案的準確。
顯影完成后,進入刻蝕環節,使用氣體等材料去除多余的空白部分,形成3D電路圖案。為了避免誤差,在芯片生產過程中,還可通過對晶圓的計量和檢驗,并反饋至光刻系統,來進一步優化、調整設備。在去除剩余的光刻膠之前,可以用正離子或負離子轟擊晶圓,對部分圖案的半導體特性進行調整。
從薄膜沉積到去除光刻膠,整個流程為晶圓片覆蓋上一層圖案。而要在晶圓片上形成集成電路,完成芯片制作,這一流程需要不斷重復可多達100次。最后,切割晶圓獲得單個芯片,封裝在保護殼中。經過層層闖關和歷煉,沙礫終于華麗轉身,逆襲成為構成人類豐富多彩世界的、舉足輕重的成品芯片了!
“小”無止境
如今,一個指甲蓋大小的芯片,包含的晶體管已達到數十億個。***所能實現的圖像微縮的尺寸越小,芯片制造商能在芯片上安裝的晶體管就越多,功能也就越強大。
因此,數十年來,ASML堅持創新,始終挑戰極限,為了每1納米的微縮而努力。
編輯:何安
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原文標題:光刻奇思 | 沙礫到芯片的逆襲之旅
文章出處:【微信號:ASML阿斯麥光刻,微信公眾號:ASML阿斯麥光刻】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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