晶圆制造到底有多难？

qic

晶圆的制造工艺倒不是很复杂，其难度在于全球IC采购网qic.com.cn半导体产品对晶圆的纯度要求很高，纯度需要达到99.999999999%或以上。
" F, J; r+ G; L; T3 _( F+ y
以硅晶片为例，硅从石英砂里提炼出来，在高温下，碳和里面的二氧化硅发生化学反应只能得到纯度约为98%的纯硅，这对于微电子器件来说不够纯，因为半导体材料的电学特性对杂质的浓度非常敏感，因此需要进一步提纯。
而在进行硅的进一步提纯工艺中，光刻技术的难度很高，在晶圆制造工艺中，光刻是必须经历的一个步骤。
2 N! H+ ^/ f& Y
4 u9 f$ H2 V# }' c5 ^& H光刻工艺是晶圆制造最大的“一道坎”
晶圆制造中的光刻是指在硅片表面匀胶，然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。
# ^9 @' k! C/ x
1、光刻去薄膜是晶圆制造的必经流程
由于晶圆生产工艺中，其表面会形成薄膜，这需要光刻技术将它去掉。在晶圆制造过程中，晶体、电容、电阻等在晶圆表面或表层内构成，这些部件是每次在一个掩膜层上生成的，并且结合生成薄膜及去除特定部分，通过光刻工艺过程，最终在晶圆上保留特征图形的部分。
5 B* K; f; |6 o3 ^. L
/ I  r2 g% y; w/ l3 V: q- h2、光刻确定尺寸，马虎不得
光刻确定了器件的关键尺寸，光刻过程中的错误可造成图形歪曲或套准不好，最终可转化为对器件的电特性产生影响。
) k2 K$ p2 a6 m; p3 [
, _3 z6 B* E2 z2 U; x3、高端光刻机产能严重不足
光刻机也叫掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等，常用的光刻机是掩膜对准光刻。光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。目前光刻机市场，以荷兰、日本的企业为主力军，全球能制造出光刻机的企业不足百家，能造出顶尖的光刻机的不足五家，在高端光刻机市场，中国企业几乎全军覆没。
4 z. {! q! c* A" w. V9 U/ ^4 n
' V3 C8 ]  q! @  e: l. C15家硅晶圆供应商垄断95%以上市场
& L' o: @) F8 V$ r- i; |# I正是由于晶圆制造难度大，客户对纯度与尺寸的要求很高，全球的主要15家硅晶圆供应商垄断了95%以上市场。


. k& |# e4 n2 V1 \