集成電路蝕刻

『壹』 集成電路是怎樣通過刻蝕在矽片上實現那麼多原件的功能的他們之間又是怎樣絕緣的

通過激光造影，這就是照相，不用絕緣，電容直接燒出來，二極體三極體這是直接燒出來，電阻在集成塊外焊接。

『貳』 集成電路刻蝕溶液是什麼化學品

濕法刻蝕
這是傳統的刻蝕方法。把矽片浸泡在一定的化學試劑或試劑溶液中，使沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜表面與試劑發生化學反應而被除去。例如,用一種含有氫氟酸的溶液刻蝕二氧化硅薄膜，用磷酸刻蝕鋁薄膜等。這種在液態環境中進行刻蝕的工藝稱為「濕法」工藝，其優點是操作簡便、對設備要求低、易於實現大批量生產，並且刻蝕的選擇性也好。但是，化學反應的各向異性較差，橫向鑽蝕使所得的刻蝕剖面呈圓弧形（見圖）。這不僅使圖形剖面發生變化，而且當稍有過刻蝕時剖面會產生如圖中的虛線，致使薄膜上圖形的線寬比原抗蝕劑膜上形成的線寬小2墹x,並且墹x隨過刻蝕時間迅速增大。這使精確控制圖形變得困難。濕法刻蝕的另一問題，是抗蝕劑在溶液中，特別在較高溫度的溶液中易受破壞而使掩蔽失效，因而對於那些只能在這種條件下刻蝕的薄膜必須採用更為復雜的掩蔽方案。
對於採用微米級和亞微米量級線寬的超大規模集成電路，刻蝕方法必須具有較高的各向異性特性，才能保證圖形的精度，但濕法刻蝕不能滿足這一要求。

干法刻蝕
70年代末研究出一系列所謂干法刻蝕工藝。干法刻蝕有離子銑刻蝕、等離子刻蝕和反應離子刻蝕三種主要方法。
①離子銑刻蝕：低氣壓下惰性氣體輝光放電所產生的離子加速後入射到薄膜表面，裸露的薄膜被濺射而除去。由於刻蝕是純物理作用，各向異性程度很高，可以得到解析度優於 1微米的線條。這種方法已在磁泡存儲器、表面波器件和集成光學器件等製造中得到應用。但是，這種方法的刻蝕選擇性極差，須採用專門的刻蝕終點監測技術，而且刻蝕速率也較低。
②等離子刻蝕：利用氣壓為10～1000帕的特定氣體（或混合氣體）的輝光放電，產生能與薄膜發生離子化學反應的分子或分子基團，生成的反應產物是揮發性的。它在低氣壓的真空室中被抽走，從而實現刻蝕。通過選擇和控制放電氣體的成分，可以得到較好的刻蝕選擇性和較高的刻蝕速率，但刻蝕精度不高，一般僅用於大於4～5微米線條的工藝中。
③反應離子刻蝕：這種刻蝕過程同時兼有物理和化學兩種作用。輝光放電在零點幾到幾十帕的低真空下進行。矽片處於陰極電位，放電時的電位大部分降落在陰極附近。大量帶電粒子受垂直於矽片表面的電場加速，垂直入射到矽片表面上,以較大的動量進行物理刻蝕,同時它們還與薄膜表面發生強烈的化學反應，產生化學刻蝕作用。選擇合適的氣體組分，不僅可以獲得理想的刻蝕選擇性和速度，還可以使活性基團的壽命短，這就有效地抑制了因這些基團在薄膜表面附近的擴散所能造成的側向反應，大大提高了刻蝕的各向異性特性。反應離子刻蝕是超大規模集成電路工藝中很有發展前景的一種刻蝕方法。
現代化的干法刻蝕設備包括復雜的機械、電氣和真空裝置，同時配有自動化的刻蝕終點檢測和控制裝置。因此這種工藝的設備投資是昂貴的。

『叄』 做集成電路，關於印刷線路板的工藝，蝕刻前電路抗腐蝕塗層是什麼化學物質

聽說只是塑料電路板制回作過答程http://..com/question/21915768.html?si=3

『肆』 中國的光刻機與刻蝕機已經達到世界先進水平，為什麼有些人還說中國晶元業依舊前路艱辛

據媒體報道，2018年12月，中微半導體設備（上海）有限公司自主研製的5納米等離子體刻蝕機經台積電驗證，性能優良，將用於全球首條5納米製程生產線。5納米，相當於頭發絲直徑（約為0.1毫米）的二萬分之一，將成為集成電路晶元上的最小線寬。台積電計劃2019年進行5納米製程試產，預計2020年量產。

中國的刻蝕機的確是達到了世界先進水平，光刻機還早，而且就算是這兩樣都世界先進了，不代表中國晶元業的前路就不艱辛了。目前中國的刻蝕機的確領先，5納米等離子體刻蝕機已經通過台積電驗證；但是光刻機就差多了，之前新聞報道中提到的「中科院SP超分辨光刻機」其實最多隻能算是一個「原型機」，和ASML的光刻機不能相提並論，也不能用來製造晶元，還需要攻克一系列的技術難題退一步講，就算是中國的光刻機與刻蝕機都達到世界領先就解決問題了么？ASML的EUV光刻機我們已經下單等待交貨了，是不是到貨以後中國就可以生產7nm甚至是5nm的晶元了不要把問題想簡單了，以為晶元也只有光刻機和刻蝕機。晶元製造的技術、經驗、工藝以及人才是一個系統性的工程，台積電也不是一天建成的，有了光刻機也不代表我們就能造出最頂尖的晶元。

『伍』 什麼是28nm集成電路工藝

28nm集成電路工藝：它指的是晶體管門電路的尺寸，現階段主要以納米（nm）為單位，製造工藝的提高，意味著顯示晶元的體積將更小、集成度更高，可以容納更多的晶體管和中央處理器一樣，顯示卡的核心晶元，也是在硅晶片上製成的。

CPU製作工藝指的是在生產CPU過程中，現在其生產的精度以納米來表示，精度越高，生產工藝越先進。在同樣的材料中可以容納更多的電子元件，連接線也越細，有利於提高CPU的集成度。

(5)集成電路蝕刻擴展閱讀：

製造工藝詳解：

1、硅提純

生產CPU與GPU等晶元的材料是半導體，現階段主要的材料是硅Si，這是一種非金屬元素，從化學的角度來看，由於它處於元素周期表中金屬元素區與非金屬元素區的交界處，所以具有半導體的性質，適合於製造各種微小的晶體管，是目前最適宜於製造現代大規模集成電路的材料之一。

在硅提純的過程中，原材料硅將被熔化，並放進一個巨大的石英熔爐。這時向熔爐里放入一顆晶種，以便硅晶體圍著這顆晶種生長，直到形成一個幾近完美的單晶硅。以往的硅錠的直徑大都是200毫米，而CPU或GPU廠商正在增加300毫米晶圓的生產。

2、切割晶圓

硅錠造出來了，並被整型成一個完美的圓柱體，接下來將被切割成片狀，稱為晶圓。晶圓才被真正用於CPU與GPU的製造。所謂的「切割晶圓」也就是用機器從單晶硅棒上切割下一片事先確定規格的硅晶片，並將其劃分成多個細小的區域，每個區域都將成為一個處理器的內核。

3、影印

在經過熱處理得到的硅氧化物層上面塗敷一種光阻物質，紫外線通過印製著處理器復雜電路結構圖樣的模板照射硅基片，被紫外線照射的地方光阻物質溶解。而為了避免讓不需要被曝光的區域不受到光的干擾，必須製作遮罩來遮蔽這些區域。

4、蝕刻

這是CPU與GPU生產過程中重要操作，也是處理器工業中的重頭技術。蝕刻技術把對光的應用推向了極限。蝕刻使用的是波長很短的紫外光並配合很大的鏡頭。短波長的光將透過這些石英遮罩的孔照在光敏抗蝕膜上，使之曝光。

然後，曝光的硅將被原子轟擊，使得暴露的硅基片局部摻雜，從而改變這些區域的導電狀態，以製造出N井或P井，結合上面製造的基片，處理器的門電路就完成了。

『陸』 cpu的半導體單晶硅上面刻蝕的電路是以什麼形式存在的

現在市場上產品豐富，琳琅滿目，當你使用著配置了最新款CPU的電腦在互聯網上縱橫馳騁，在各種程序應用之間操作自如的時候，有沒有興趣去想一想這個頭不大、功能不小的CPU是怎麼製作出來的呢。在今天的半導體製造業中，計算機中央處理器無疑是受關注程度最高的領域，而這個領域中眾所周知的兩大巨頭，其所遵循的處理器架構均為x86，而另外一家號稱信息產業的藍色巨人的IBM，也擁有強大的處理器設計與製造能力，它們最先發明了應變硅技術，並在90納米的處理器製造工藝上走在最前列。在今天的文章中，我們將一步一步的為您講述中央處理器從一堆沙子到一個功能強大的集成電路晶元的全過程。

製造CPU的基本原料

如果問及CPU的原料是什麼，大家都會輕而易舉的給出答案—是硅。這是不假，但硅又來自哪裡呢？其實就是那些最不起眼的沙子。難以想像吧，價格昂貴，結構復雜，功能強大，充滿著神秘感的CPU竟然來自那根本一文不值的沙子。當然這中間必然要經歷一個復雜的製造過程才行。不過不是隨便抓一把沙子就可以做原料的，一定要精挑細選，從中提取出最最純凈的硅原料才行。試想一下，如果用那最最廉價而又儲量充足的原料做成CPU，那麼成品的質量會怎樣，你還能用上像現在這樣高性能的處理器嗎？

除去硅之外，製造CPU還需要一種重要的材料就是金屬。目前為止，鋁已經成為製作處理器內部配件的主要金屬材料，而銅則逐漸被淘汰，這是有一些原因的，在目前的CPU工作電壓下，鋁的電遷移特性要明顯好於銅。所謂電遷移問題，就是指當大量電子流過一段導體時，導體物質原子受電子撞擊而離開原有位置，留下空位，空位過多則會導致導體連線斷開，而離開原位的原子停留在其它位置，會造成其它地方的短路從而影響晶元的邏輯功能，進而導致晶元無法使用。這就是許多Northwood Pentium4換上SNDS(北木暴畢綜合症)的原因，當發燒友們第一次給Northwood Pentium4超頻就急於求成，大幅提高晶元電壓時，嚴重的電遷移問題導致了CPU的癱瘓。這就是intel首次嘗試銅互連技術的經歷，它顯然需要一些改進。不過另一方面講，應用銅互連技術可以減小晶元面積，同時由於銅導體的電阻更低，其上電流通過的速度也更快。

除了這兩樣主要的材料之外，在晶元的設計過程中還需要一些種類的化學原料，它們起著不同的作用，這里不再贅述。

CPU製造的准備階段

在必備原材料的採集工作完畢之後，這些原材料中的一部分需要進行一些預處理工作。而作為最主要的原料，硅的處理工作至關重要。首先，硅原料要進行化學提純，這一步驟使其達到可供半導體工業使用的原料級別。而為了使這些硅原料能夠滿足集成電路製造的加工需要，還必須將其整形，這一步是通過溶化硅原料，然後將液態硅注入大型高溫石英容器而完成的。

而後，將原料進行高溫溶化。中學化學課上我們學到過，許多固體內部原子是晶體結構，硅也是如此。為了達到高性能處理器的要求，整塊硅原料必須高度純凈，及單晶硅。然後從高溫容器中採用旋轉拉伸的方式將硅原料取出，此時一個圓柱體的硅錠就產生了。從目前所使用的工藝來看，硅錠圓形橫截面的直徑為200毫米。不過現在intel和其它一些公司已經開始使用300毫米直徑的硅錠了。在保留硅錠的各種特性不變的情況下增加橫截面的面積是具有相當的難度的，不過只要企業肯投入大批資金來研究，還是可以實現的。intel為研製和生產300毫米硅錠而建立的工廠耗費了大約35億美元，新技術的成功使得intel可以製造復雜程度更高，功能更強大的集成電路晶元。而200毫米硅錠的工廠也耗費了15億美元。下面就從硅錠的切片開始介紹CPU的製造過程。

單晶硅錠

在製成硅錠並確保其是一個絕對的圓柱體之後，下一個步驟就是將這個圓柱體硅錠切片，切片越薄，用料越省，自然可以生產的處理器晶元就更多。切片還要鏡面精加工的處理來確保表面絕對光滑，之後檢查是否有扭曲或其它問題。這一步的質量檢驗尤為重要，它直接決定了成品CPU的質量。

新的切片中要摻入一些物質而使之成為真正的半導體材料，而後在其上刻劃代表著各種邏輯功能的晶體管電路。摻入的物質原子進入硅原子之間的空隙，彼此之間發生原子力的作用，從而使得硅原料具有半導體的特性。今天的半導體製造多選擇CMOS工藝(互補型金屬氧化物半導體)。其中互補一詞表示半導體中N型MOS管和P型MOS管之間的交互作用。而N和P在電子工藝中分別代表負極和正極。多數情況下，切片被摻入化學物質而形成P型襯底，在其上刻劃的邏輯電路要遵循nMOS電路的特性來設計，這種類型的晶體管空間利用率更高也更加節能。同時在多數情況下，必須盡量限制pMOS型晶體管的出現，因為在製造過程的後期，需要將N型材料植入P型襯底當中，而這一過程會導致pMOS管的形成。

在摻入化學物質的工作完成之後，標準的切片就完成了。然後將每一個切片放入高溫爐中加熱，通過控制加溫時間而使得切片表面生成一層二氧化硅膜。通過密切監測溫度，空氣成分和加溫時間，該二氧化硅層的厚度是可以控制的。在intel的90納米製造工藝中，門氧化物的寬度小到了驚人的5個原子厚度。這一層門電路也是晶體管門電路的一部分，晶體管門電路的作用是控制其間電子的流動，通過對門電壓的控制，電子的流動被嚴格控制，而不論輸入輸出埠電壓的大小。

准備工作的最後一道工序是在二氧化硅層上覆蓋一個感光層。這一層物質用於同一層中的其它控制應用。這層物質在乾燥時具有很好的感光效果，而且在光刻蝕過程結束之後，能夠通過化學方法將其溶解並除去。

『柒』 干法刻蝕與濕法刻蝕主要區別及工藝特點

基本工藝要求 理想的刻蝕工藝必須具有以下特點：①各向異性刻蝕，即只有垂直刻蝕，沒有橫向鑽蝕。這樣才能保證精確地在被刻蝕的薄膜上復制出與抗蝕劑上完全一致的幾何圖形；②良好的刻蝕選擇性，即對作為掩模的抗蝕劑和處於其下的另一層薄膜或材料的刻蝕速率都比被刻蝕薄膜的刻蝕速率小得多，以保證刻蝕過程中抗蝕劑掩蔽的有效性，不致發生因為過刻蝕而損壞薄膜下面的其他材料；③加工批量大，控制容易，成本低，對環境污染少，適用於工業生產。
濕法刻蝕 這是傳統的刻蝕方法。把矽片浸泡在一定的化學試劑或試劑溶液中，使沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜表面與試劑發生化學反應而被除去 例如,用一種含有氫氟酸的溶液刻蝕二氧化硅薄膜，用磷酸刻蝕鋁薄膜等。這種在液態環境中進行刻蝕的工藝稱為「濕法」工藝，其優點是操作簡便、對設備要求低、易於實現大批量生產，並且刻蝕的選擇性也好。但是，化學反應的各向異性較差，橫向鑽蝕使所得的刻蝕剖面呈圓弧形（見圖 ）。這不僅使圖形剖面發生變化，而且當稍有過刻蝕時剖面會產生如圖 中的虛線，致使薄膜上圖形的線寬比原抗蝕劑膜上形成的線寬小2 ,並且 隨過刻蝕時間迅速增大。這使精確控制圖形變得困難。濕法刻蝕的另一問題，是抗蝕劑在溶液中，特別在較高溫度的溶液中易受破壞而使掩蔽失效，因而對於那些只能在這種條件下刻蝕的薄膜必須採用更為復雜的掩蔽方案。
對於採用微米級和亞微米量級線寬的超大規模集成電路，刻蝕方法必須具有較高的各向異性特性，才能保證圖形的精度，但濕法刻蝕不能滿足這一要求。
干法刻蝕 70年代末研究出一系列所謂干法刻蝕工藝。干法刻蝕有離子銑刻蝕、等離子刻蝕和反應離子刻蝕三種主要方法。
① 離子銑刻蝕：低氣壓下惰性氣體輝光放電所產生的離子加速後入射到薄膜表面，裸露的薄膜被濺射而除去。由於刻蝕是純物理作用，各向異性程度很高，可以得到解析度優於 1微米的線條。這種方法已在磁泡存儲器、表面波器件和集成光學器件等製造中得到應用。但是，這種方法的刻蝕選擇性極差，須採用專門的刻蝕終點監測技術，而且刻蝕速率也較低。
② 等離子刻蝕：利用氣壓為10～1000帕的特定氣體（或混合氣體）的輝光放電，產生能與薄膜發生離子化學反應的分子或分子基團，生成的反應產物是揮發性的。它在低氣壓的真空室中被抽走，從而實現刻蝕。通過選擇和控制放電氣體的成分，可以得到較好的刻蝕選擇性和較高的刻蝕速率，但刻蝕精度不高，一般僅用於大於4～5微米線條的工藝中。
③ 反應離子刻蝕：這種刻蝕過程同時兼有物理和化學兩種作用。輝光放電在零點幾到幾十帕的低真空下進行。矽片處於陰極電位，放電時的電位大部分降落在陰極附近。大量帶電粒子受垂直於矽片表面的電場加速，垂直入射到矽片表面上,以較大的動量進行物理刻蝕,同時它們還與薄膜表面發生強烈的化學反應，產生化學刻蝕作用。選擇合適的氣體組分，不僅可以獲得理想的刻蝕選擇性和速度，還可以使活性基團的壽命短，這就有效地抑制了因這些基團在薄膜表面附近的擴散所能造成的側向反應，大大提高了刻蝕的各向異性特性。反應離子刻蝕是超大規模集成電路工藝中很有發展前景的一種刻蝕方法。
現代化的干法刻蝕設備包括復雜的機械、電氣和真空裝置，同時配有自動化的刻蝕終點檢測和控制裝置。因此這種工藝的設備投資是昂貴的。

『捌』 相對於濕法蝕刻，干法蝕刻的最大優點在於什麼

基本工藝要求 理想的刻蝕工藝必須具有以下特點：①各向異性刻蝕，即只有垂直刻蝕，沒有橫向鑽蝕。這樣才能保證精確地在被刻蝕的薄膜上復制出與抗蝕劑上完全一致的幾何圖形；②良好的刻蝕選擇性，即對作為掩模的抗蝕劑和處於其下的另一層薄膜或材料的刻蝕速率都比被刻蝕薄膜的刻蝕速率小得多，以保證刻蝕過程中抗蝕劑掩蔽的有效性，不致發生因為過刻蝕而損壞薄膜下面的其他材料；③加工批量大，控制容易，成本低，對環境污染少，適用於工業生產。
濕法刻蝕 這是傳統的刻蝕方法。把矽片浸泡在一定的化學試劑或試劑溶液中，使沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜表面與試劑發生化學反應而被除去 例如,用一種含有氫氟酸的溶液刻蝕二氧化硅薄膜，用磷酸刻蝕鋁薄膜等。這種在液態環境中進行刻蝕的工藝稱為「濕法」工藝，其優點是操作簡便、對設備要求低、易於實現大批量生產，並且刻蝕的選擇性也好。但是，化學反應的各向異性較差，橫向鑽蝕使所得的刻蝕剖面呈圓弧形（見圖 ）。這不僅使圖形剖面發生變化，而且當稍有過刻蝕時剖面會產生如圖 中的虛線，致使薄膜上圖形的線寬比原抗蝕劑膜上形成的線寬小2 ,並且 隨過刻蝕時間迅速增大。這使精確控制圖形變得困難。濕法刻蝕的另一問題，是抗蝕劑在溶液中，特別在較高溫度的溶液中易受破壞而使掩蔽失效，因而對於那些只能在這種條件下刻蝕的薄膜必須採用更為復雜的掩蔽方案。
對於採用微米級和亞微米量級線寬的超大規模集成電路，刻蝕方法必須具有較高的各向異性特性，才能保證圖形的精度，但濕法刻蝕不能滿足這一要求。
干法刻蝕 70年代末研究出一系列所謂干法刻蝕工藝。干法刻蝕有離子銑刻蝕、等離子刻蝕和反應離子刻蝕三種主要方法。
① 離子銑刻蝕：低氣壓下惰性氣體輝光放電所產生的離子加速後入射到薄膜表面，裸露的薄膜被濺射而除去。由於刻蝕是純物理作用，各向異性程度很高，可以得到解析度優於 1微米的線條。這種方法已在磁泡存儲器、表面波器件和集成光學器件等製造中得到應用。但是，這種方法的刻蝕選擇性極差，須採用專門的刻蝕終點監測技術，而且刻蝕速率也較低。
② 等離子刻蝕：利用氣壓為10～1000帕的特定氣體（或混合氣體）的輝光放電，產生能與薄膜發生離子化學反應的分子或分子基團，生成的反應產物是揮發性的。它在低氣壓的真空室中被抽走，從而實現刻蝕。通過選擇和控制放電氣體的成分，可以得到較好的刻蝕選擇性和較高的刻蝕速率，但刻蝕精度不高，一般僅用於大於4～5微米線條的工藝中。
③ 反應離子刻蝕：這種刻蝕過程同時兼有物理和化學兩種作用。輝光放電在零點幾到幾十帕的低真空下進行。矽片處於陰極電位，放電時的電位大部分降落在陰極附近。大量帶電粒子受垂直於矽片表面的電場加速，垂直入射到矽片表面上,以較大的動量進行物理刻蝕,同時它們還與薄膜表面發生強烈的化學反應，產生化學刻蝕作用。選擇合適的氣體組分，不僅可以獲得理想的刻蝕選擇性和速度，還可以使活性基團的壽命短，這就有效地抑制了因這些基團在薄膜表面附近的擴散所能造成的側向反應，大大提高了刻蝕的各向異性特性。反應離子刻蝕是超大規模集成電路工藝中很有發展前景的一種刻蝕方法。
現代化的干法刻蝕設備包括復雜的機械、電氣和真空裝置，同時配有自動化的刻蝕終點檢測和控制裝置。因此這種工藝的設備投資是昂貴的。

『玖』 微電子中如何刻蝕銅線

一般來說微電子方向中，有干法和濕法刻蝕兩種，刻蝕Cu線一般用濕法刻蝕。用版三氯化鐵溶液，即可權以將Cu置換成Cu2+離子。就可以刻蝕了。不過集成電路中一般刻蝕的是鋁線。只有PCB印製電路板中刻蝕Cu，形成Cu線。