這些數(shù)字其實(shí)意味著:相關(guān)芯片制程工藝的具體數(shù)值是產(chǎn)品性能關(guān)鍵的指標(biāo)。
就在上周有關(guān)芯片制程工藝的文章發(fā)表一周之內(nèi),有許多的讀者都向我詢問有關(guān)芯片制程的知識。
要知道:在芯片制造過程中,***是其中必不可少的一種設(shè)備。
在本文中,我們將帶領(lǐng)大家一同深入探討有關(guān)***的知識。
在講解***之前,我們先一起來解讀一下一條今年較為火熱的新聞:
在虎年首個工作日,上海微電子裝備(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱“上海微電子”)的一則消息轟動了中國半導(dǎo)體圈。
2月7日,該公司舉行首臺2.5D/3D先進(jìn)封裝***發(fā)運(yùn)儀式,標(biāo)志著中國首臺2.5D/3D先進(jìn)封裝***正式交付客戶。
特別的點(diǎn):我們常說的先進(jìn)制程工藝的芯片,是指生產(chǎn)工藝小于28nm,即28\14\7\5\3nm制程的芯片。
那么,此次上海微電子舉行首臺2.5D/3D先進(jìn)封裝***發(fā)運(yùn)儀式,是否就意味著我國的芯片制程工藝將要打破國際芯片先進(jìn)制程工藝封鎖了呢?
答案是:并不能這樣說。
這是因?yàn)椋?/p>
當(dāng)今半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)鏈大致可以分為:上游端設(shè)計、中游端制造、下游端封測三大環(huán)節(jié):
整個半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)鏈中IC制造被譽(yù)為是最復(fù)雜、也是最為關(guān)鍵的工藝步驟。
***主要作用為將掩膜版上的芯片電路轉(zhuǎn)移到硅片,又是IC制造最核心環(huán)節(jié)。
作為半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵中的關(guān)鍵,***又可以分為以下三類:
一是主要用于生產(chǎn)芯片的***,二是用于封裝的***,三是用于LED制造領(lǐng)域的投影***。
業(yè)界通常把集成電路/芯片的制造稱為前道工藝,封裝稱為后道工藝;
所以制造芯片用***也被稱為前道***,封裝用***則被稱為后道***。
當(dāng)問到什么是后道***,我們卻回答得支支吾吾了起來。
想要了解什么是后道***,我們首先要知道后道***的作用主要體現(xiàn)在:
為了提高半導(dǎo)體芯片的性能,不僅在半導(dǎo)體制造的前道工序中實(shí)現(xiàn)電路的微細(xì)化十分重要;
在后道工序中的高密度封裝也備受矚目,為實(shí)現(xiàn)高性能的先進(jìn)封裝,需要精細(xì)的重布線;
而,半導(dǎo)體***就成為了后道工藝中進(jìn)行RDL(重布線工藝)的關(guān)鍵利器。
RDL圖示
關(guān)于***在RDL中的實(shí)際作用,我們可以理解為:
RDL采用線寬和間距(line/space;L/S,也稱為特診尺寸,CD)來度量,線寬和間距分別是指金屬布線的寬度和它們之間的距離;
它實(shí)際上是在原本的晶圓上又加了一層或幾層,先在襯底上沉積一層銅種子層,再在該結(jié)構(gòu)上涂布一層光刻膠,然后利用光刻設(shè)備將其圖案化。
最后,電鍍系統(tǒng)將銅金屬化層沉積其中,形成最終的RDL。
隨著***在RDL中的應(yīng)用,通過RDL形成的金屬布線的CD也會越來越小,從而提供更高的互連密度。
我們將后道***與前道***進(jìn)行比較,或許更加容易理解:
不管是前道***還是后道***,其主要作用是通過包含器件結(jié)構(gòu)信息的圖形化掩膜版及光刻膠,在半導(dǎo)體材料表面形成一定形狀的器件結(jié)構(gòu)。
但是,前道***和后道***雖然都是***,但工藝、用途不一樣;
前者主要用于器件成型,后者主要做金屬電極接觸。
回到上海微電子舉行首臺2.5D/3D先進(jìn)封裝***的發(fā)布,我們值得一提的是:
上海微電子這款先進(jìn)的封裝***對準(zhǔn)的是新的市場需求,高性能計算和AI芯片是行業(yè)的熱門賽道。
其公司官網(wǎng)顯示:
上海微電子此前已推出了兩款用于IC后道制造的500系列先進(jìn)封裝***,都適用于200毫米(8英寸)/300毫米(12英寸)的晶圓,而7納米、5納米等先進(jìn)制程都使用的是12英寸晶圓。
換句話說,上海微電子的后道***可以用于先進(jìn)制程芯片的封裝。
早在2011年,臺積電萌生進(jìn)軍半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的想法,而后晶圓級封裝技術(shù)CoWoS和InFO相繼被開發(fā)出來;
在沿用16nm邏輯工藝前提下包攬了蘋果A10處理器的所有代工訂單,實(shí)現(xiàn)了40%的性能提升,延長了iPhone待機(jī)時間。
臺積電獨(dú)吞蘋果訂單的關(guān)鍵利器——CoWoS技術(shù)
這也標(biāo)志著基于硅中介層的2.5D先進(jìn)封裝技術(shù)逐漸走向半導(dǎo)體制造前沿,此后代工廠、ODM甚至基板廠商等產(chǎn)業(yè)鏈玩家都紛紛加入這條延續(xù)摩爾定律的賽道;
無論是2.5D/3D結(jié)構(gòu)設(shè)計、新材料、制造工藝和高帶寬海量數(shù)據(jù)應(yīng)用,先進(jìn)封裝都為半導(dǎo)體研究與發(fā)展打開了一扇大門。
這也將業(yè)界的目光重新聚焦在了先進(jìn)封裝上。
不可否認(rèn)的是,2.5D/3D等先進(jìn)封裝技術(shù)在一定程度上,已成為超越摩爾定律的關(guān)鍵賽道。
為何當(dāng)今半導(dǎo)體行業(yè)將先進(jìn)封裝技術(shù)提升到與制程微縮同等重要?
用通俗的話來說:
首先:在于它能進(jìn)一步提高芯片的集成度并且降低芯片制造的成本;
其次:與一頭沖追逐先進(jìn)制程不同,它暫時還不涉及到去突破量子隧穿效應(yīng)等物理極限問題;
沒有了這些難啃的硬骨頭,先進(jìn)封裝技術(shù)看起來有良好的發(fā)展前景。
如何有效提高我國芯片/半導(dǎo)體行業(yè)技術(shù)水平,從而推動產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體行業(yè)的彎道超車?
當(dāng)下我們可以預(yù)見的是:
雖然,現(xiàn)在我們大多數(shù)人仍將目光聚焦于利用光刻技術(shù)來推進(jìn)芯片的尺寸微縮。
但驅(qū)動芯片行業(yè)繼續(xù)往前走的第二車道:設(shè)計與工藝協(xié)同優(yōu)化,以及系統(tǒng)與工藝協(xié)同優(yōu)化的階段已經(jīng)顯現(xiàn)。
那么,先進(jìn)封裝或?qū)⒊蔀橄乱淮涡酒a(chǎn)業(yè)洗牌的開端,中國本土的高端芯片的種子也必將在其中萌發(fā)。
這將有可能成為未來十年間國內(nèi)本土科技的新目標(biāo)。
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光刻機(jī)
+關(guān)注
關(guān)注
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