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突破14nm制造技术,"中国芯"加速发展

时间:2020-09-01 20:57:56    来源:好热网    浏览次数:    我来说两句() 字号:TT

过去的一个月内,伴随着华为被美国进一步制裁的事件,半导体国产替代这一话题被提上风口,相信大家耳边或多或少都听过“华为、台积电、光刻机、芯片”这些关键词。中国作为全球最大的电子产品制造基地,近年来更是成为带动全球集成电路增长的主要动力。据预测,2018-2023年全球晶圆代工市场复合增速为4.9%。一块芯片从设计到面向市场都包含哪些技术工艺?接下来旗捷将对芯片产业链进行拆解分析,带您全面了解芯片产业链!

什么是芯片

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所谓芯片,就是将可以实现运算或存储等功能的电路集成在一块很小的硅片上,芯片技术主要包括设计技术、制造技术和封装测试技术。芯片体积小而功能强大,制作工艺十分复杂,因此被称为人类智慧皇冠上的明珠、人造物的巅峰。

如何制造芯片

一:芯片设计

首先要明确好芯片的规格与功能,并对芯片集成电路逻辑符号的“逻辑设计图”进行设计。

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在逻辑图设计电路元器件的布局之下完成电路图效果图

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接着使用EDA软件进行芯片设计:DC综合、P&R布线、STA时序signoff,物理验证;将gds数据传输给FAB厂,并将其制作成mask,利用紫外光打过mask后,即可得相应的电路图形。

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二:芯片制造

突破14nm制造技术,"中国芯"加速发展

 

当芯片设计好之后,就可以开始制造芯片。首先需要在硅片上覆盖一层薄膜并涂上光刻胶,然后用紫外光透过写有电路图的光罩,打在光刻胶上。

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随后进行金属溅射,完成后用冲蚀溶剂将mask上没有走线区域的光刻胶以及金属清洗干净,这时就形成与mask相匹配的电路图。

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最后不断将上述过程重复。使最初的硅片变成一张布满上万颗晶圆的硅片的IC晶圆后,一颗芯片就诞生了。

三:芯片封装测试

芯片在正式投入市场中使用时,将会对合格的晶圆进行切割、焊线、塑封,这样做是为了防止物理损坏或化学芯片腐蚀。并且会利用测试工具对封装完毕的芯片进行功能和性芯片能测试,测试合格后,即可投入使用。

突破14nm技术,打破垄断

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随着半导体制造技术的进步,性能在不断得到提升的同时芯片制程越做越小。目前代表国内最高芯片设计水平的中芯国际已突破14nm工艺7nm技术尚未得到突破。那么,从14nm到7nm的技术提升究竟有多难?

在芯片制造的工艺中,7nm的工艺制作难度相当于把69亿个晶体管放在一个指甲大小的地方,而其中最大的障碍就是光刻机技术的发展与晶体管的结构,当现有光刻技术达到极限之后,如何缩小晶体管的体积,就成为了决定芯片进步的最关键因素。

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受美国制裁华为芯片事件的影响,未来几年国内半导体行业对抛光材料的需求将持续增长。以此为背景,鼎龙集团上半年在对存储器客户先进制程的产品验证顺利导入下,鼎汇微电子凭借领先的技术成为国内CMP抛光垫行业内为数不多的具有先进制程技术突破经验和能力的企业。

此技术打破国外对CPM化学机械抛光的垄断,填补国内市场空白,实现产品进口替代。它与传统的纯机械或纯化学的抛光方法不同,是通过化学和机械的组合技术避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤,以实现高质量的表面抛光,将化学腐蚀和机械磨削作用达到一种平衡。

目前,鼎龙CMP制程材料评价中心已具备成熟制程和先进制程全系列抛光垫的产业化能力,产品对8寸和12寸集成电路企业大批量稳定供应,成为国内唯一的12寸CMP制程材料应用评价中心。且匹配集成电路28nm技术节点的抛光垫量产技术已经趋于成熟,公司抛光垫的技术研发已全面进入14nm阶段。在先进制程的技术工艺已上实现了重大突破的基础之上,开始向更高技术等级的产品发展。

突破14nm制造技术,"中国芯"加速发展

CMP抛光过程(鼎汇微电子应用评价中心)

未来,我们将向低工艺节点以及更优的设计迈进,使旗捷生产出的芯片能够面向世界更多、更大的市场。对于未知挑战我们不会怯步,并且坚信,未来国内的光刻技术产业的发展也能够给大家带来更多的挑战与惊喜。

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