从原理到⼯艺,从科学到商业,《⼤话集成电路》⽤100集的篇幅,⽤最接地⽓的⽅式,全景式的介绍关于芯⽚的各种知识,带你了解芯⽚的过去、现在和未来,带你真正了解我国在芯⽚⾏业所取得的成就,以及⾯临的挑战和机遇。第3章《集成电路的基础⼯艺》
只要说到芯⽚,我们都会想到硅元素。⼤规模集成电路的芯⽚,都是在单晶硅的薄圆⽚上⼀个⼀个切割出来的。不过你也许不知道,硅并不是⼀开始就是制造晶体管和集成电路的⾸选。纯净的硅⽆法实现晶体管功能,想要实现晶体管的功能,就⼀定要给固体的硅掺杂其它元素,改变它的电学特性。这个过程是怎样实现的呢?
光刻技术,作为集成电路最具有代表性的制作⼯艺之⼀,它代表着⼈类迄今为⽌精度最⾼的加⼯技术。那么这项技术究竟难在哪⼉,壁垒⼜有多⾼呢?在集成电路的制造过程中,⼀共有三个同等重要的环节,分别是光刻、刻蚀和薄膜淀积。相⽐于光刻,刻蚀的知名度就要⼩了很多,但它也是⼀道技术含量很⾼的加⼯步骤,不如来⼀起了解⼀下吧。
集成电路制作有三个主要的环节,分别是光刻、刻蚀和薄膜淀积。其中刻蚀相当于是在晶⽚上做减法,⽽薄膜淀积则是在晶⽚上做加法。通过薄膜刻蚀的⽅法,可以在晶⽚上⽣⻓出各种导电薄膜层和绝缘薄膜层。这个步骤⾮常重要。
晶圆⽣产,是集成电路产业⾥最基础的环节之⼀。通常来说,晶圆的尺⼨越⼤,每个晶⽚的单位成本就越低。所以,是否能⽣产出更⼤直径的晶圆,就成了⼀个国家半导体⾏业是否发达的指标之⼀。不过,⽣产晶圆可不是说只要把晶圆的直径做得更⼤就可以了。
集成电路产业发展之所以困难重重,很重要的⼀个原因是,与集成电路有关的技术、设备、产业都⾮常庞⼤。想要发展,它们必须同步推进才⾏。请看第4章⽅⼨之间的⾼科技。