尽管芯片产业被赞誉为点沙成金的繁荣领域，但其制造技术却稳居高科技尖端。在晶圆片上逐层累积图案，这些图案纵向连接，精密度之高令人惊叹，层级甚至可达到惊人的百余层之多。
芯片制造涉及数百个步骤，从设计到量产的周期大约需要四个月的时间。在晶圆厂的超洁净环境中，珍贵的晶圆片通过高度自动化的机械设备进行传输。这里，空气质量和温度都受到严格监控和控制。光刻机技术的领军企业阿斯麦AL详细介绍了芯片制造的十大关键工艺步骤。
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芯片的制造之旅
第一步：薄膜沉积
芯片制造的初始阶段通常涉及将材料薄膜沉积到晶圆上。这些材料可以是导体、绝缘体或半导体，为后续的工艺打下基础。
光刻胶涂覆与曝光
在光刻前，必须涂覆光敏材料“光刻胶”或“光阻”于晶圆之上。随后，晶圆被放入光刻机内进行精确的图案曝光。
图案的光刻与调整
在掩模版上预先制作好图案蓝图。晶圆放入光刻机后，通过精确的光束投射，将图案印刻到光刻胶涂层上。期间，为了确保图案的准确性，还需对掩模版上的图案进先调整。
光刻后的固定与显影
晶圆离开光刻机后，需进行烘烤和显影步骤，以确保光刻图案的永久固定。这一过程中，多余的光刻胶将被洗去，留下图案清晰的晶圆。
进一步的加工与调整
完成显影后，使用气体等材料去除空白部分，形成三维电路图案。在整个制造过程中不断进行计量和检验，确保芯片的精度和质量。
离子注入与制程重复
在去除剩余的光刻胶前，可通过离子注入技术对半导体特性进行调整。而整个从薄膜沉积到去除光刻胶的流程需要视需求重复进行，次数可多达百次。
芯片的封装与切割
完成所有制程步骤后，晶圆将被切割成单个芯片，并进行封装保护。这样，制成的芯片便可用于电视、平板电脑及其他数字设备中。
精密的制造环境
如同迷你摩天大楼般复杂, 芯片的多层结构需以纳米级精度相互叠加, 这便是所谓的“套刻精度”。每一层的图案大小不一, 因此需要不同设备进行光刻。AL的DUV深紫外线光刻机有多种机种, 适应不同关键性光刻需求。
无尘室的洁净奇迹
我们必须认识到, 任何微小的灰尘或异物落在晶圆上都是致命的。对于经历数十甚至上百层制程的现代芯片而言, 确保生产良率和晶圆厂清洁度的重要性不言而喻。
无尘室的洁净程度是普通生活空间的一万倍, 许多芯片制造商的“ISO 1级”无尘室能达到几乎“零粉尘”的状态。在这样的环境中, 空气过滤和循环成为日常, 员工需穿着特殊的工作服, 以维持这一零粉尘的工作环境。