本来要说“仓颉语言”呢,但是看了一个关于郑州在半导体方面的创新突破,想着很有必要给大家先聊一聊,作为一名长期关注国产半导体产业的小编,好消息当然要和大家分享。
之前给大家说过郑州在国产半导体产业发展中的一个贡献:晶圆切割设备的研制!
很多人都知道芯片制造过程中,会使用到光机、刻蚀机、薄膜沉积、掩膜版等技术、设备以及材料,因为其中一些环节我们处于落后阶段,所以导致现在国产半导体在整体技术上处于被人卡脖子的境地。
其实国产半导体产业要想整体强大起来,需要每一个环节的突破,而不仅仅是光刻机等设备的强大,还需要各个环节的发力,比如在这次所说的晶圆切割设备方面。
可以简单地将芯片在制造过程中的形态称为:沙子、硅棒、晶圆、芯片。现在的晶圆大小有6英寸、8英寸、12英寸以及18英寸,这是指晶圆的直径,而最为常用的晶圆则是8英寸以及12英寸的。从硅片到芯片的过程中,就会涉及到晶圆切割设备。
一般来说,要光刻机、刻蚀机等设备现在晶圆上制造出多套的集成电路,一套集成电路就是未来的一块芯片,等电路制造好之后,就要按照芯片大小,将晶圆切割成众多的小芯片,至于一片晶圆能够切割多少个芯片出来,这个主要取决于芯片的大小,然后通过一个简单的数学公式就算出来了,这里就不多说了。
为什么说晶圆切割设备那么重要?想一下,光刻机、刻蚀机等成百上千道的工序在晶圆切割之前都已经完成了,如果这时候切割出现了问题,岂不是前面所有的工序都白搭了?
关键就是在于切割过程中,切割设备必须要和光刻、刻蚀等工艺阶段的晶圆实现高精度对准,切割纹理当然不能随便来,否则就是破坏了芯片上的电路。所以说,切割设备的精度至关重要。
另外,现在我们所常见的切割工具都会有崩边和碎屑的出现,而这在晶圆切割中,是万万不能出现的,尤其是崩边,会直接影响到芯片的是否完整,否则切割是完成了,但是芯片的损坏率就太高了,这也就会导致芯片的制造成本大大提升,甚至是不能够进行量产。
有人会有疑问,那为什么不先将晶圆切割好,然后再在上面进行光刻等制造电路呢?因为这种方式效率太低了,根本不适合大批量生产,要知道现在的芯片出货量,动辄千万片,甚至是上亿片,效率低就是意味着成本高,没有市场竞争力,尤其是在当下芯片供应紧张的情况下,提升生产线产能非常重要。
要想保证切割效率高,而且良品率高,那就要求切割工具足够小,精度足够高,而且干净利索不能破坏芯片以及有碎屑。那么采用什么工具呢?激光!
说到这里,就要说下本文的主角了:郑州轨道交通信息技术研究院。在去年,郑州轨道交通信息技术研究院联合河南通用智能装备有限公司在晶圆切割方面就已经获得了突破,所研制的激光隐形晶圆切割设备的分辨率从100nm提升到了50nm。
时间过去不到一年,又获得巨大进步,科研人员已经研制出了支持超薄晶圆全切工艺的全自动 12 寸晶圆激光开槽设备。
简单列下郑州轨道交通信息技术研究院的这台设备的性能:支持 5nm DBG 工艺、120 微米以下超薄晶圆全切割功能、IGBT工艺端相关制程以及TAIKO 超薄环切等各种高精端工艺。
是不是看不懂,又有种感觉很先进的感觉?其实没必要完全理解,我们只需要知道这是一款高效而精准的晶圆切割设备就行了。
从100nm,到50nm,再到5nm,通过坚持不懈地努力,科研人员终于创造了奇迹,补上了国产半导体产业发展中属于自己的一环,致敬我们的科技工作者,他们为国产半导体制造的贡献,值得我们点赞!
预告一下,下次更新有关“仓颉语言”的内容,欢迎大家继续关注。
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