晶片製造為什麼這麼難?

晶片製造為什麼這麼難?

晶片製造為什麼這麼難?

大家可能還不知道,我國是世界上最大的晶片進口國,每年進口額超過2000億美元,一旦缺“芯”,可以想像會面臨什麼生產困難。

晶片製造為什麼這麼難?

看似中國出了很多大型高科技企業,如海爾、華為、中興等,每年也對外出口很多的電子產品。但是電子產品核心的晶片,80%以上都需要進口。

晶片製造為什麼這麼難?

很多人只知道手機、電腦、汽車等常用裝置都離不開晶片,但一說起晶片製造很多人都一無所知。

晶片製造為什麼這麼難?

晶片的製造過程大概分為晶圓處理工序、晶圓針測工序、構裝工序、測試工序等多個步驟。其中晶圓處理工序和晶圓針測工序為前段工序,而構裝工序、測試工序為後段工序。

晶片製造為什麼這麼難?

晶圓是指矽半導體積體電路製作所用的矽晶片,由於其形狀為圓形,故稱為晶圓。獲得晶圓後,將感光材料均勻塗抹在晶圓上,利用光刻機將複雜的電路結構轉印到感光材料上,被曝光的部分會溶解並被水沖掉,從而在晶圓表面暴露出複雜的電路結構,再使用刻蝕機將暴露出來的矽片部分刻蝕掉。

晶片製造為什麼這麼難?

後面還需要經過離子注入等數百道複雜的工藝,這些複雜的結構便擁有了特定的半導體特性,並能在幾平方釐米的範圍內製造出數億個有特定功能的電晶體。再覆蓋上銅作為導線,就能將數以億計的電晶體連線起來。

晶片製造為什麼這麼難?

一塊晶圓經過數個月的加工,在指甲蓋大小的空間中集成了數公里長的導線和數以億計的電晶體器件,經過測試,品質合格的晶片會被切割下來,剩下的部分會報廢掉。千挑萬選後,一塊真正的晶片就這麼誕生了。

晶片製造為什麼這麼難?

光刻機是晶片製造的核心裝置之一也是製造晶片的重中之重,按照用途可以分為好幾種:有用於生產晶片的光刻機,有用於封裝的光刻機,還有用於LED製造領域的投影光刻機。用於生產晶片的光刻機是中國在半導體裝置製造上最大的短板,國內晶圓廠所需的高階光刻機完全依賴進口。

晶片製造為什麼這麼難?

中國積體電路製造工藝落後國際同行至少兩三代,中國預計在2019年左右,可以完成14奈米級產品製造,而國外已經在著手3奈米和2奈米的製造了。

晶片製造為什麼這麼難?

長期代工模式導致設計能力和製造能力失配、核心技術缺失;投資混亂、研發投入和人才不足等問題,導致中國積體電路產業目前總體還處於“核心技術受制於人、產品處於中低端”的狀態,並且在很長的一段時間內無法根本改變,希望國內科技公司能重視這些問題。

TAG: 晶片晶圓工序光刻機製造