第五十六章 圆晶-《西游科技》
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简单的说,芯片制作包括芯片设计、晶片制作、封装制作、测试等几个环节,其中晶片制作过程尤为的复杂。
晶片也就是所谓的圆晶,原材料是二氧化硅。目前主流的圆晶是8英寸和12英寸。理论上说,圆晶越大越好,这样每块晶圆能生产更多的芯片。
然而,硅晶圆有一个特性来限制制造商随意增加硅晶圆的尺寸,那就是在晶圆生产过程中,离晶圆中心越远就越容易出现坏点。因此从硅晶圆中心向外扩展,坏点数是呈上升趋势。
一套特定的硅晶圆生产设备所能生产的硅晶圆尺寸是固定,因为对原设备进行改造来生产新尺寸的硅晶圆而花费资金是相当惊人的,这些费用几乎可以建造一个新的生产工厂。这样我们就无法随心所欲地增大晶圆尺寸。
坏点就会导致废品率的上升。目前的废品率大约在25%,也就是说圆晶被蚀刻入的晶体管因为坏点而报废。这就涉及到另外一个重要参数,也就是蚀刻尺寸。就是常见的什么10纳米、7纳米、5纳米。
几纳米就是用来表征集成电路尺寸的大小的一个参数。既然晶圆的尺寸不能随心所欲,那就让圆晶上面刻入的晶体管越来越小,这样也可以最大限度的提升良品率和让芯片也越来越小。
就像最初的砖头手机里面主板上面的CPU芯片至少是现在的萝卜手机主板上面的CPU芯片的十倍以上。
决定蚀刻尺寸的自然就是纳米级光刻机,也就是最好的ASML浸润式光刻机。
其实所有量产的65nm以下制程的芯片,都是用的ASML193nm浸润式光刻机。包括英TE尔、三新、台级电、台连电、Global Foundry,还有国内的中芯、华宏半导体等。这个光刻机,从来没有禁售这回事。用这同一款光刻机,台级电能做到7nm,三新能做到10nm,中芯目前只能做到28nm。
这还仅仅是机器上的差距,事实上,最关键不是这些而是芯片的集成电路设计。对投资几百亿甚至上千亿的芯片工厂而言,一颗芯片流片失败就可能导致企业滑向破产的边缘。
毕竟,晶圆上面的集成电路不是本来就有的,是一次次试错后的无数天才工程师的心血结晶。
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