先进芯片用到的微纳加工应用
一、整体概述
先进芯片(AI/GPU、高性能CPU、Chiplet、HBM、车规功率芯片、射频芯片)性能的根本来源于纳米‑微米级微纳加工,整套链路包含:光刻、干法刻蚀(ICP‑RIE、DRIE、ALE原子层刻蚀)、薄膜沉积(PVD/CVD/ALD)、CMP平坦化、离子注入、量检测,覆盖前道晶圆制造 + 后道先进封装两大环节。
二、前道晶圆制造(芯片本身微纳加工)
1、光刻
• 应用:晶体管、金属互连、通孔图形转移
• 技术:DUV、EUV用于7nm及以下;i‑line/KrF用于成熟制程、功率芯片
• 尺度:2nm‑100nm图形,决定芯片最小特征尺寸
2、刻蚀
1)ALE原子层刻蚀:单原子层精度,先进逻辑芯片栅极、介质层精细刻蚀,是3nm及以下制程刚需
2)ICP感应耦合刻蚀:硅、氮化硅、氧化硅、化合物半导体刻蚀,用于SiC/GaN功率芯片、射频芯片
3)DRIE深反应离子刻蚀:高深宽比沟槽,用于功率器件终端结构、隔离沟槽
3、薄膜沉积
• PVD:金属钨、铜、钛势垒层,互连线路
• CVD:氧化硅、氮化硅介质层、硬掩模
• ALD原子层沉积: