微米和纳米科技材料

振奋!中微半导体国产5纳米刻蚀机助力中国芯

CPU制造工艺又叫做CPU制程,它的先进与否决定了CPU的性能优劣。CPU的制造是一项极为复杂的过程,当今世上只有少数几家厂商具备研发和生产CPU的能力。CPU的发展史也可以看作是制作工艺的发展史。几乎每一次制作工艺的改进都能为CPU发展带来最强大的源动力。

CPU的制造过程可以大致分为以下步骤:

  • 硅提纯

  • 切割晶圆

  • 影印

  • 刻蚀

  • 重复、分层

  • 封装

  • 测试

其中,刻蚀是CPU制作中的重要操作。波长很短的紫外光配合很大的镜头。短波长的光将透过这些遮罩的孔照在光敏抗蚀膜上,使之曝光。然后停止光照并移除遮罩,使用特定的化学溶液清洗被曝光的光敏抗蚀膜,以及在下面紧贴着抗蚀膜的一层硅。

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刻蚀(英语:etching)是半导体器件制造中利用化学途径选择性地移除沉积层特定部分的工艺。刻蚀对于器件的电学性能十分重要。如果刻蚀过程中出现失误,将造成难以恢复的硅片报废,因此必须进行严格的工艺流程控制。半导体器件的每一层都会经历多个刻蚀步骤。刻蚀一般分为电子束刻蚀和光刻,光刻对材料的平整度要求很高,因此,需要很高的清洁度。 但是,对于电子束刻蚀,由于电子的波长极短,因此分辨率与光刻相比要好的多。 因为不需要掩模板,因此对平整度的要求不高,但是电子束刻蚀很慢,而且设备昂贵。

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对于大多数刻蚀步骤,晶圆上层的部分位置都会通过“罩”予以保护,这种罩不能被刻蚀,这样就能对层上的特定部分进行选择性地移除。在有的情况中,罩的材料为光阻性的,这和光刻中利用的原理类似。而在其他情况中,刻蚀罩需要耐受某些化学物质,氮化硅就可以用来制造这样的“罩”。

“干法”(等离子)刻蚀用于形成电路,而“湿法”刻蚀(使用化学浴)主要用于清洁晶圆。 干法刻蚀是半导体制造中最常用的工艺之一。 开始刻蚀前,晶圆上会涂上一层光刻胶或硬掩膜(通常是氧化物或氮化物),然后在光刻时将电路图形曝光在晶圆上。 刻蚀只去除曝光图形上的材料。 在芯片工艺中,图形化和刻蚀过程会重复进行多次。

2017年3月11日,据CCTV2财经频道节目的报道,中微AMEC正在研制目前世界最先进的5纳米等离子刻蚀机,将于2017年底将量产,下边便是这台5nm刻蚀机的相关报道视频。

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