芯片制造技术,除了结构设计外,大致能够分为两块,一是工艺设计,即经过哪些工序例如扩散/堆积/光刻/外延/注入等,得到需求的物理构造;二是每道工序的施行。每一道工序,都需求相应的设备来达成设计目的。
这里的工艺加工,与粗狂的砌墙是完整不同的概念,由于是纳米级微米级加工,精度和稳定性请求十分高,一个芯片总共需求数百以至上千道工序,任何一道工序都必需严厉完成工艺请求。假如设备每次可以精准的完成我们希冀的微观世界的物理构造改动,那么芯片制造工艺开发就不会很难。
理想是,在这样的微观世界,没有设备可以圆满的不时精准反复这个物理过程。一个300毫米的硅片,每次平均生长微米纳米级厚的薄膜,难不难?生长纳米级别的薄膜不难,但在30厘米的片子的任何一个地方厚度分歧,而且每次都分歧,正好到达指定的厚度不多不少,这可能就难了。所以设备商总是努力的去完成精准、反复和校正,这就是设备商的技术所在,这也是整个半导体制造的中心技术所在。
设定一个工艺构造参数,由于设备加工总是存在误差,那么,工艺设计的时分,就一定有余量设计,这需求依据物理设备的特性来进行,比方b工序的精度不能保证,那么a工序就多留点余量。同时,关于工艺中的漂移,需求根据历史数据库或者设备原理停止微调。这招致一个重要特性:先进制程开发,是基于某套设备(产线)进行的开发。
假如某设备发生改换,那么整个工艺过程可能需求重新审视考证,需求破费大量时间本钱和金钱本钱,说相当于半个重新开发不为过。半导体设备商是平台,而芯片制造商只是平台技术的运用者。中芯国际,台积电这样的公司,都只是运用设备,关注如何将设备运用到位,发挥希冀的功用。至于设备是如何完成有这个功用,设备的细微调整,肯定没有原厂工程师理解全面和深化。
中国的芯片制造商,假如只聚焦于“快”,大量运用国外设备,就是在协助国外厂商改良和提升,而国内厂商无法长大,毕竟没有市场土壤,技术是无法滚动生长的。这样的恶劣结果,目前也显现了,只需国外厂商断供设备,中缀效劳,芯片制造商就瘫痪。由于你一切的“打破”,从某个角度看都是“虚假的”,你并不真正具有技术。半导体设备商打败国外公司的时辰,中国的芯片产业,才真正完成了自主和抢先。