半導(dǎo)體制造五大難點(diǎn)半導(dǎo)體制造五大難點(diǎn)——集成眾多子系統(tǒng)的大系統(tǒng) 伴隨著芯片的集成度越來(lái)越高、半導(dǎo)體制造的先進(jìn)程度也逐漸提升。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)包含越來(lái)越多的機(jī)械、化工、軟件、材料等其它領(lǐng)域,是集成了很多子系統(tǒng)的大系統(tǒng)。 同時(shí),涉及如此眾多產(chǎn)業(yè)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),也推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因?yàn),半?dǎo)體產(chǎn)品的性能逐漸提升,而成本降低、價(jià)格下降。從而滿足了市場(chǎng)對(duì)于高性能、低成本需求。 如此高度行業(yè)集成的產(chǎn)業(yè),具有五大難點(diǎn),分兩類。 一類是:高精細(xì)度、高集成度。二類是:?jiǎn)吸c(diǎn)工藝技術(shù)、集成單點(diǎn)技術(shù)、批量生產(chǎn)技術(shù)。 第一,集成度越來(lái)越高 在一顆芯片上集成的晶體管的數(shù)量,越來(lái)越多,從20世紀(jì)60年代至今,從1個(gè)晶體管增加到100億以上。電路集成度越高,挑戰(zhàn)半導(dǎo)體制造工藝的能力,在可接受的成本條件下改善工藝技術(shù),以生產(chǎn)高級(jí)程度的大規(guī)模集成電路芯片。為達(dá)到此目標(biāo),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已變成高度標(biāo)準(zhǔn)化的,大多數(shù)制造商使用相似的制造工藝和設(shè)備。開發(fā)市場(chǎng)成功的關(guān)鍵是公司在合適的時(shí)間推出合適的產(chǎn)品的能力。 第二,對(duì)精度要求越來(lái)越高 精度高體現(xiàn)在關(guān)鍵尺寸(CD),芯片上的物理尺寸特征被成為特征尺寸,業(yè)內(nèi)描述特征尺寸的術(shù)語(yǔ)是電路幾何尺寸。通俗理解是,關(guān)鍵尺寸越小,工藝加工難度越大。 關(guān)鍵尺寸從1988年的1um,減小到2020年的5nm,減少了99.5%。從此角度看,集成電路制造的難度在逐漸提升,難度提升的加速度也在變大。 從晶體管結(jié)構(gòu)圖看,關(guān)鍵尺寸是晶體管的柵長(zhǎng)(下圖中的線寬)。 第三,單點(diǎn)技術(shù)突破難 |