光刻是芯片由设计落地生产的关键加工工艺,德州仪器TI光刻技术的出现

来源:时间: 2024-11-12

光刻是芯片由设计落地生产的关键加工工艺,德州仪器TI光刻技术的出现

一直到1948年,美国发明了无粉腐蚀法,照相制版技术开始获得广泛使用,应用至集成电路板的制造上,不论技术进行怎样的迭代,但总万变不离其宗:利用照相复制和化学腐蚀相结合的技术制取金属印刷版的化学加工方法。它的原理是把所需的文字和图像按要求缩放到底片上,再将底片贴合在涂有感光胶的金属板上进行曝光,经过显影便可在金属板上形成所需要的文字或图像的感光胶膜。然后对胶膜进行抗蚀性处理,使之成为一种有很强的耐酸碱性、有光泽的珐琅质薄层。再将金属板浸入硝酸或三氯化铁溶液中,无珐琅质胶膜的金属表面便被腐蚀溶解,形成凸出的文字或图像的印刷版。从用光生成图案到用光来制造印制电路板,照相制版技术不断迭代、演变,当半导体材料的研究获得突破时,这一古老的技术原理非常自然地被应用到半导体制造领域,而这一次的发展更为极致,逼近了物理学、材料学、精密制造的极限。德州仪器TI半导体芯片是以晶圆(圆形的高纯度硅晶片)作为衬底(相当于印制电路板的金属板),在晶圆上涂一层均匀的光刻胶(简单理解为感光材料)并适当加热,再将设计和加工好的线路图作为掩膜版放置在晶圆上方,经过整合的光,会选择性的透过掩膜版射向光刻胶,这一工艺就是曝光了,而部分曝光的光刻胶则会发生化学反应而导致性质发生变化,再通过显影、刻蚀等一些列操作,就可以将掩膜版上的图形刻蚀到被加工的存底上,以上即为光刻的原理,光刻是芯片由设计落地生产的关键加工工艺,决定了芯片的集成度、运算速率,没有光刻工艺就没有芯片的制造,更加不会有反应芯片性能周期指数增长的摩尔定律,因为摩尔定律必须经过光刻阶段才能实现。而光刻机就是实现光刻工艺的机器。


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