2020년에는 전 세계적으로 1조 개가 넘는 칩이 생산되었습니다. 이는 지구상의 각 개인이 소유하고 사용하는 칩 130개에 해당합니다.그럼에도 불구하고 최근의 칩 부족 현상은 이 숫자가 아직 상한선에 도달하지 않았음을 계속해서 보여줍니다.
칩은 이미 그렇게 큰 규모로 생산될 수 있지만, 칩을 생산하는 것은 쉬운 일이 아닙니다.칩 제조 과정은 복잡하므로 오늘은 증착, 포토레지스트 코팅, 리소그래피, 에칭, 이온 주입 및 패키징이라는 가장 중요한 6가지 단계를 다루겠습니다.
침적
증착 단계는 99.99% 순도의 실리콘 실린더("실리콘 잉곳"이라고도 함)에서 절단하고 매우 매끄러운 마무리로 연마하는 웨이퍼로 시작됩니다. 그런 다음 도체, 절연체 또는 반도체 재료의 얇은 필름이 증착됩니다. 구조적 요구 사항에 따라 웨이퍼에 첫 번째 레이어를 인쇄할 수 있습니다.이 중요한 단계를 흔히 "증착"이라고 합니다.
칩이 점점 작아질수록 웨이퍼의 인쇄 패턴은 더욱 복잡해집니다.증착, 에칭 및 리소그래피의 발전은 칩을 더욱 작게 만들고 무어의 법칙을 지속시키는 데 핵심입니다.여기에는 증착 공정을 더욱 정밀하게 만들기 위해 새로운 재료를 사용하는 혁신적인 기술이 포함됩니다.
포토레지스트 코팅
그런 다음 웨이퍼는 "포토레지스트"("포토레지스트"라고도 함)라는 감광성 물질로 코팅됩니다.포토레지스트에는 "포지티브 포토레지스트"와 "네거티브 포토레지스트"라는 두 가지 유형이 있습니다.
포지티브 포토레지스트와 네거티브 포토레지스트의 주요 차이점은 재료의 화학적 구조와 포토레지스트가 빛에 반응하는 방식입니다.포지티브 포토레지스트의 경우, UV 광에 노출된 영역은 구조를 변화시키고 용해도가 높아지므로 에칭 및 증착을 위한 준비가 됩니다.반면 네거티브 포토레지스트는 빛에 노출된 부위에서 중합되므로 용해가 더 어렵습니다.포지티브 포토레지스트는 더 높은 해상도를 달성할 수 있어 리소그래피 단계에서 더 나은 선택이 되기 때문에 반도체 제조에 가장 많이 사용됩니다.현재 전 세계에는 반도체 제조용 포토레지스트를 생산하는 회사가 많이 있습니다.
포토리소그래피
포토리소그래피는 칩의 트랜지스터 크기를 결정하기 때문에 칩 제조 공정에서 매우 중요합니다.이 단계에서 웨이퍼는 포토리소그래피 기계에 투입되어 심자외선에 노출됩니다.여러 번 그들은 모래알보다 수천 배 더 작습니다.
빛은 "마스크 플레이트"를 통해 웨이퍼에 투사되고 리소그래피 광학 장치(DUV 시스템의 렌즈)는 수축되어 마스크 플레이트에 설계된 회로 패턴을 웨이퍼의 포토레지스트에 집중시킵니다.앞서 설명한 것처럼 빛이 포토레지스트에 닿으면 마스크 플레이트의 패턴이 포토레지스트 코팅에 각인되는 화학적 변화가 발생합니다.
노출된 패턴을 정확히 정확하게 얻는 것은 까다로운 작업입니다. 입자 간섭, 굴절 및 기타 물리적 또는 화학적 결함이 모두 프로세스에서 발생할 수 있기 때문입니다.그렇기 때문에 때때로 인쇄된 패턴이 원하는 대로 보이도록 마스크의 패턴을 구체적으로 수정하여 최종 노출 패턴을 최적화해야 합니다.우리 시스템은 "전산 리소그래피"를 사용하여 알고리즘 모델을 리소그래피 기계 및 테스트 웨이퍼의 데이터와 결합하여 최종 노출 패턴과 완전히 다른 마스크 디자인을 생성하지만 이것이 우리가 달성하고자 하는 것입니다. 원하는 노출 패턴.
에칭
다음 단계는 저하된 포토레지스트를 제거하여 원하는 패턴을 드러내는 것입니다."식각" 공정 중에 웨이퍼가 구워지고 현상되며 포토레지스트의 일부가 씻어내어 오픈 채널 3D 패턴이 드러납니다.에칭 공정은 칩 구조의 전체적인 무결성과 안정성을 손상시키지 않으면서 정확하고 일관되게 전도성 기능을 형성해야 합니다.고급 에칭 기술을 통해 칩 제조업체는 이중, 사중 및 스페이서 기반 패턴을 사용하여 최신 칩 설계의 작은 크기를 만들 수 있습니다.
포토레지스트와 마찬가지로 에칭도 '건식' 유형과 '습식' 유형으로 구분됩니다.건식 에칭은 가스를 사용하여 웨이퍼에 노출된 패턴을 정의합니다.습식 에칭은 화학적 방법을 사용하여 웨이퍼를 청소합니다.
칩에는 수십 개의 레이어가 있으므로 다층 칩 구조의 기본 레이어가 손상되지 않도록 식각을 신중하게 제어해야 합니다.에칭의 목적이 구조물에 공동을 생성하는 것이라면 공동의 깊이가 정확히 맞는지 확인하는 것이 필요합니다.3D NAND와 같이 최대 175개 층을 갖춘 일부 칩 설계에서는 에칭 단계가 특히 중요하고 어렵습니다.
이온 주입
패턴이 웨이퍼에 에칭되면 패턴 일부의 전도성 특성을 조정하기 위해 웨이퍼에 양이온 또는 음이온이 충격을 가합니다.웨이퍼 재료로서 원료인 실리콘은 완벽한 절연체도 아니고 완벽한 도체도 아닙니다.실리콘의 전도성은 그 사이 어딘가에 있습니다.
전기의 흐름을 제어하여 칩의 기본 구성 요소인 트랜지스터인 전자 스위치를 생성할 수 있도록 하전된 이온을 실리콘 결정으로 보내는 것을 "이온화"라고 하며 "이온 주입"이라고도 합니다.층이 이온화되면 에칭되지 않은 영역을 보호하는 데 사용된 남은 포토레지스트가 제거됩니다.
포장
웨이퍼 위에 칩을 만드는 데는 수천 단계가 필요하며 설계부터 생산까지 3개월 이상이 소요된다.웨이퍼에서 칩을 제거하려면 다이아몬드 톱을 사용하여 칩을 개별 칩으로 절단합니다.'베어 다이(Bare Die)'라고 불리는 이 칩은 반도체 제조에 사용되는 가장 일반적인 크기인 12인치 웨이퍼에서 분할되며, 칩의 크기가 다양하기 때문에 일부 웨이퍼에는 수천 개의 칩이 포함될 수 있는 반면 다른 웨이퍼에는 몇 개의 칩만 포함될 수 있습니다. 다스.
그런 다음 이러한 베어 웨이퍼는 "기판"(금속 포일을 사용하여 베어 웨이퍼의 입력 및 출력 신호를 시스템의 나머지 부분으로 전달하는 기판) 위에 배치됩니다.그런 다음 작동 중에 칩이 시원하게 유지되도록 냉각제가 들어 있는 작고 평평한 금속 보호 용기인 "방열판"으로 덮여 있습니다.
회사 프로필
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd.는 2010년부터 다양한 소형 픽 앤 플레이스 기계를 제조 및 수출해 왔습니다. 풍부한 경험을 갖춘 R&D, 잘 훈련된 생산을 활용하여 NeoDen은 전 세계 고객으로부터 큰 평판을 얻습니다.
전 세계 130여 개국에 진출하여 NeoDen의 우수한 성능, 높은 정확도 및 신뢰성을 제공합니다.PNP 기계R&D, 전문 프로토타입 제작 및 중소 규모 배치 생산에 적합합니다.우리는 원스톱 SMT 장비의 전문적인 솔루션을 제공합니다.
추가: 중국 절강성 후저우시 안지현 천지후진 천지후 대로 18호
전화: 86-571-26266266
게시 시간: 2022년 4월 24일