芯片制造难在哪里呢?
芯片制造难在哪里呢?
其实每一步都很难,没有容易的。芯片制造分为五个阶段。
芯片制造的五个阶段
第一,把沙子,也就是二氧化硅,转化成多晶硅。
第二,把多晶硅提炼成单晶硅,再把单晶硅切成一个个圆盘,也就是晶圆。
第三,在晶圆上制造各种器件。
第四,把芯片封装起来。
第五,做最后的测试。
例如第一个阶段,多晶硅的纯度要达到11个9,即99.999999999%。我们平时说的纯金,只不过是4个9,99.99%而已。
第二个阶段,晶圆要做得非常平,连它自身的重量导致的弯曲,都是要控制的。如何控制这些晶体缺陷,是各个厂商从长期的经验教训中总结出来的,是他们高度重视的技术秘密。
前两个阶段都很难,第三个阶段又是难中之难。光刻就是其中的核心技术。
光刻是什么?
其实就好比传统的胶片照相技术,包括曝光、显影、定影等等。具体的操作是这样的。
首先,在晶圆表面涂一层光刻胶。
然后,在晶圆上面放一层掩膜,要刻的图案就画在掩膜上。
然后,用光通过掩膜去照射下面的晶圆。这里的关键在于,光刻胶遇到光会发生化学反应。这样,图案就转移到了光刻胶上。
然后,把光刻胶去掉。但发生过化学反应的地方,就留下了。
最后,对没有光刻胶的地方进行刻蚀。这样,图案终于转移到了晶圆上。真正在晶圆上刻出东西来,是在这一步。
大家可能听说过,有个东西叫做刻蚀机,而且中国的中微半导体在刻蚀机方面是世界领先的。这当然很好,不过在很多其他步骤上我们就是落后的,就有非常多的缺陷。比如说,一般人都知道我们没有高端的光刻机,其实刚才提到的那个光刻胶,我们也还没有高质量的。
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