《電子技術(shù)應(yīng)用》
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臺積電芯片研發(fā)超前,半導(dǎo)體工藝芯片蝕刻起重要作用

2020-12-20
來源:數(shù)印通

據(jù)臺媒透露,有別于3nm與5nm采用鰭式場效晶體管(FinFET)架構(gòu),臺積電2nm改采全新的多橋通道場效晶體管(MBCFET)架構(gòu),研發(fā)進(jìn)度超前。根據(jù)臺積電近年來整個先進(jìn)制程的布局,業(yè)界估計,臺積電2nm將在2023下半年推出,有助于其未來持續(xù)拿下蘋果、輝達(dá)等大廠先進(jìn)制程大單,狠甩三星。

幾十年來,半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)步的背后存在著一條金科玉律,即摩爾定律。摩爾定律表明:每隔 18~24 個月,集成電路上可容納的元器件數(shù)目便會增加一倍,芯片的性能也會隨之翻一番。

然而,在摩爾定律放緩甚至失效的今天,全球幾大半導(dǎo)體公司依舊在拼命廝殺,希望率先拿下制造工藝布局的制高點(diǎn)。

臺積電5nm已經(jīng)量產(chǎn),3nm預(yù)計2022年量產(chǎn),2nm研發(fā)現(xiàn)已經(jīng)取得重大突破!

由這個事情,想必大家肯定會聯(lián)系到現(xiàn)在的華為,事實證明必須擁有自己的核心技藝才行,才不會處處被卡,才能不斷發(fā)展進(jìn)步創(chuàng)造更好價值。

俗話說的好,要想跑得快,先要把路走穩(wěn),也就是說,基礎(chǔ)要打好,一棟高樓大廈,地基如果不扎實,恐怕5級風(fēng)都會被吹塌。作為電路板、半導(dǎo)體最基礎(chǔ)的蝕刻行業(yè)更是如此。

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這里先簡單給大家介紹一下何為蝕刻:

刻蝕(Etching),它是半導(dǎo)體制造工藝,微電子IC制造工藝以及微納制造工藝中的一種相當(dāng)重要的步驟。是與光刻相聯(lián)系的圖形化(pattern)處理的一種主要工藝。

蝕刻是將材料使用化學(xué)反應(yīng)或物理撞擊作用而移除的技術(shù)。蝕刻技術(shù)可以分為濕蝕刻(wet etching)和干蝕刻(dry etching)兩類。

最早可用來制造銅版、鋅版等印刷凹凸版,也廣泛地被使用于減輕重量(Weight Reduction)儀器鑲板,銘牌及傳統(tǒng)加工法難以加工之薄形工件等的加工;經(jīng)過不斷改良和工藝設(shè)備發(fā)展,亦可以用于航空、機(jī)械、化學(xué)工業(yè)中電子薄片零件精密蝕刻產(chǎn)品的加工,特別在半導(dǎo)體制程上,蝕刻更是不可或缺的技術(shù)。

從工藝流程上,分為兩種:

1、干法刻蝕:利用等離子體將不要的材料去除(亞微米尺寸下刻蝕器件的最主要方法)。

2、濕法刻蝕:利用腐蝕性液體將不要的材料去除。

相較而言濕法刻蝕在相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程中應(yīng)用比較普遍,在我們的日常生活中也隨處可見例如:金屬版畫、指示標(biāo)牌、電梯轎廂內(nèi)的裝飾板等等,濕法刻蝕在加工過程中主要采用兩種方法:

一、曝光法:工程根據(jù)圖形開出備料尺寸-材料準(zhǔn)備-材料清洗-烘干→貼膜或涂布→烘干→曝光 → 顯影 →烘干-蝕刻→脫膜→OK

二、網(wǎng)印法:開料→清洗板材(不銹鋼其它金屬材料)→絲網(wǎng)印→蝕刻→脫膜→OK

以上兩種工藝的流程在上產(chǎn)過程中都存在著工藝復(fù)雜,耗時費(fèi)力的問題,而在其加工過程中所造成的環(huán)境污染問題更是嚴(yán)重制約著行業(yè)的發(fā)展,在強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排的今天,如何能夠做到既環(huán)保又可以提高生產(chǎn)效率成為了每一個蝕刻業(yè)者追求的目標(biāo)。

蝕刻優(yōu)版加工工藝的研發(fā)成功正是應(yīng)市場所需,目的就是為了解決以上所提到的問題。

從此工藝上由繁變簡,通過打印的方式,將抗蝕刻油墨直接打印在板材上,即打即熱固,打印完成,立即蝕刻。這項技術(shù)為數(shù)碼化生產(chǎn)提供了更多優(yōu)化的方案。

蝕刻優(yōu)版加工工藝對比上述工藝只需三步即可完成蝕刻前工作:

圖文定稿、蝕刻掩膜打印、打印完成,立即蝕刻。蝕刻優(yōu)版的廣泛應(yīng)用,必將促進(jìn)國內(nèi)蝕刻業(yè)的快速發(fā)展。


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