芯片应用广泛：比如手机、电脑、汽车、玩具、电器等等，都有芯片。芯片虽小，但功能强大。芯片的制造过程非常复杂。这些芯片是如何制造的，关键步骤是什么？我总结了以下六个关键步骤。来看看吧~
1.沉积
沉积步骤从晶片开始。该晶片从99.99%纯的硅圆柱体(也称为“硅锭”)上切割下来，并且非常平滑地抛光。然后，根据结构要求在晶片上沉积导体、绝缘体或半导体材料的薄膜，从而在晶片上印刷第一层。这一重要步骤通常被称为“沉积”。
随着芯片变得越来越小，在晶圆上印刷图案变得越来越复杂。沉积、刻蚀和光刻技术的进步是芯片小型化的关键，从而促进摩尔定律的延续。这包括使用新材料的创新技术，使沉积过程更加精确。
2.光刻胶涂覆
晶片将被涂上光敏材料光刻胶(也称为光致抗蚀剂)。光刻胶也有两种：正性光刻胶和负性光刻胶。
正性和负性光刻胶的主要区别在于材料的化学结构和光刻胶对光的反应方式。对于正性光刻胶，暴露在紫外光下的区域会改变结构，变得更容易溶解，从而为刻蚀和沉积做准备。相反，负性光刻胶在光照射的区域会发生聚合，更难溶解。正性光刻胶最常用于半导体制造，因为它可以实现更高的分辨率，从而成为光刻的更好选择。现在世界上很多公司都生产半导体做的光刻胶。
光刻
它在光刻芯片制造过程中非常重要，因为它决定了芯片上的晶体管可以有多小。在这个阶段，晶片将被放置在掩模对准器(是的，ASML生产的产品)中，并暴露于深紫外(DUV)。大多数时候，它们比沙粒小几千倍。
光线通过掩模投射到晶片上，掩模光刻机的光学系统(DUV系统的透镜)缩小掩模上设计的电路图案，将光刻胶聚焦到晶片上。如前所述，当光照射到光致抗蚀剂上时，将发生化学变化，掩模板上的图案将被印刷在光致抗蚀剂涂层上。
使曝光图案完全正确是一项棘手的任务，其中可能会出现粒子干涉、折射和其他物理或化学缺陷。这就是为什么有时候我们需要通过专门修改掩膜版上的图案来优化最终的曝光图案，让印出来的图案看起来像我们需要的样子。我们的系统将算法模型与光刻机和测试晶圆的数据相结合，生成与最终曝光图形完全不同的掩模设计，但这正是我们想要实现的，因为只有这样才能得到所需的曝光图形。
4.刻蚀
下一步是去除退化的光致抗蚀剂，以显示所需的图案。在“蚀刻”过程中，对晶片进行烘烤和显示，并洗掉一些光刻胶，从而显示出开放通道的3D图案。蚀刻工艺必须准确和一致地形成导电特性，而不影响芯片结构的整体完整性和稳定性。先进的蚀刻技术使芯片制造商能够使用双、四和基于空间的图案来创建小尺寸的现代芯片设计。
和光刻胶一样，蚀刻也可以分为干法和湿法。干法蚀刻使用气体来确定晶片上暴露的图案。湿法蚀刻用化学方法清洗晶片。
芯片有几十个，所以刻蚀一定要小心控制，避免损伤多层芯片结构的底层。如果蚀刻的目的是在结构中产生空腔，则必须确保空腔的深度完全正确。有些高达175层的芯片设计，比如3DNAND，尤为重要和困难。
5.离子注入
一旦图案刻在晶圆上，晶圆就会受到正离子或负离子的轰击，以调整某些图案的导电性。作为晶片材料，硅既不是完美的绝缘体，也不是完美的导体。硅的导电性介于两者之间。
通过将带电离子导入硅晶体，可以控制电流，从而制造出电子开关晶体管，这是芯片的基本组成部分，即“电离”，也称“离子注入”。在该层电离后，用于保护非腐蚀区域剩余光致抗蚀剂将被去除。
6.封装
在晶圆上制造芯片需要上千道工序，从设计到生产需要三个多月。为了从晶片中取出芯片，用金刚石锯将它们切割成单个的芯片。这些芯片被称为裸芯片，是从12英寸的晶圆上分离出来的。12英寸晶圆是半导体制造中最常用的尺寸。由于芯片大小不同，有的晶圆可以包含上千个芯片，有的晶圆只包含几十个芯片。
然后将这些裸晶体放在一个基板上，这个基板使用金属箔将裸晶体的输入和输出信号引导到系统的其他部分。然后我们会用浸湿的床单盖住它。散热器是一个扁平的金属保护容器，里面充满了冷却液，以确保芯片在工作过程中保持冷却。
总的来说，沉积、光刻胶涂层、光刻、刻蚀、离子注入和包装就是芯片铸造的重要步骤。
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