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MOSFET制造工藝跟其他集成電路的芯片制造工藝大同小異、在晶圓制造的基礎(chǔ)上、首先那就是要有人們常說的光。

那么你知道這無形的光是如何制作出一枚精致小巧的芯片嗎？而它又是如何通過這光刻機(jī)制作出來的？

這次讓我們來講解一下。在芯片制造前道工藝中重要環(huán)節(jié)——光刻技術(shù)。

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首先我們需要知道半導(dǎo)體制造的三大核心工藝是光刻、等離子刻蝕和氣相薄膜沉積，其中光刻的主要作用是將印制于掩膜板上的電路圖復(fù)制到襯底晶圓顆粒

上，為下一步進(jìn)行刻蝕或者離子注入工序做好準(zhǔn)備。

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所謂光刻技術(shù)，顧名思義是用光這一介質(zhì)來進(jìn)行雕刻技術(shù)。光在其中起到重要作用的最大原因是因?yàn)樗乃俣葔蚩臁τ谥圃煨酒膹S家而言，極高的速度才能獲得對應(yīng)技術(shù)的要求和產(chǎn)能。而用來駕馭光?進(jìn)而刻制出芯片的重要載體，就是光掩模、光刻機(jī)與光刻膠。

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什么是光掩模？

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光掩模是用于LSI等集成電路制造工序的重要器件。在透明玻璃板表面的遮光膜上蝕刻加工了非常微細(xì)的電路圖案，成為對硅晶圓復(fù)刻電路時的原版。將光掩模上的圖案縮小投射到硅晶圓上，形成微細(xì)的圖案。

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光刻機(jī)又名掩膜對準(zhǔn)曝光機(jī)，通過名稱我們可以簡單理解到它與光掩模存在相關(guān)聯(lián)系。

沒錯，光刻機(jī)的工作原理是通過一系列的光源能量、形狀控制手段，將光束透射過畫著線路圖的掩模，經(jīng)物鏡補(bǔ)償各種光學(xué)誤差，將線路圖成比例縮小后映射到硅片上。然后使用化學(xué)方法顯影，得到刻在硅片上的電路圖。

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關(guān)于光刻膠

光刻膠是由感光樹脂、增感劑和溶劑三種主要成分構(gòu)成的對光敏感的混合液體，通過紫外光、電子束、離子束、X射線等的照射或輻射后，其溶解度發(fā)生變化的耐蝕劑刻薄膜材料，可在光刻工藝過程中起到抗腐蝕涂層材料的作用。

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簡單解釋，光刻膠就是能把光影化轉(zhuǎn)化成實(shí)際電路。光照后產(chǎn)生疲軟會形成不可溶物質(zhì)的是負(fù)性膠;反之，對某些溶劑是不可溶的，經(jīng)光照后產(chǎn)生疲軟，繼而變成可溶物質(zhì)的即為正性膠。

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那我們是如何利用光刻技術(shù)制造出芯片的呢？下圖為大家展示光刻芯片的步驟：

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在完成以上步驟以后，就可以進(jìn)行下一階段的步驟，即氣相刻蝕和氣相沉積?？涛g與沉積都是芯片制造過程中的重要工序，這兩塊會在后續(xù)為大家進(jìn)行詳細(xì)講解。

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因此，通過上面的步驟我們可以了解到，光刻在狹義上刻的并不是硅片，而是硅片上的這一層光刻膠。通過刻制好的光刻膠，再進(jìn)行下一步的刻蝕與沉積，才能對硅片進(jìn)行刻制與后道工藝的加工。

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每一次的刻蝕、沉積與離子注入步驟前，都需要進(jìn)行光刻步驟，所以，光刻是芯片制造中一切工序的根基，它占據(jù)著整套工序大部分時間和成本。

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總而言之，用光刻機(jī)制造出芯片，是一個高度精密的工藝過程。它需要嚴(yán)密的技術(shù)操作和專業(yè)設(shè)備的支持。光刻技術(shù)是促進(jìn)集成電路及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵工藝，光刻技術(shù)的疊代升級大大提高了芯片的計算速度和存儲量,在工業(yè)控制、航空航天、國防科技、新能源、智慧城市等重要技術(shù)領(lǐng)域、得到廣泛的應(yīng)用。

我們要相信，只要成功掌握了方法和技術(shù)，制造出高質(zhì)量的芯片將不再是難以實(shí)現(xiàn)的事情。

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