使用從EEProm或磁盤接收的軟件,半導體制造商可以生產微控制器ROM的曝光掩模,操作系統開發人員稱之為“ROM掩?!被蛲ǔ:喎Q為“掩?!?。它實際上只是制造微控制器所需的大約10個掩模中的一個。微控制器芯片的制造被稱為在適當校準的高純度硅晶片上的晶片。用于智能卡微控制器的晶片直徑為6 ~ 8英寸(15.2 ~ 20.4厘米)。使用0.8/-tm工藝,在一個6英寸的晶片上可以制造大約700個微控制器。
在半導體工業中,未來幾年將有更大晶片和更精細結構的趨勢。我們可以假設,再過幾年,直徑12英寸(30.6cm)的晶圓和0.25flrn的工藝將成為生產智能卡微控制器的標準。這個技術層面的制造工廠市值約6億美元。
僅在幾年前,它還是一個全晶圓掩模,因此可以曝光700個微控制器。這種情況下,通常使用接觸掩模,如圖1所示。在芯片結構明顯萎縮的情況下,已經無法做到這一點,良品率無法接受。在新的生產方法中,掩模僅提供單個芯片,而不是整個晶片。這些非常精密的面具由平板水晶玻璃制成,對紫外線透明,平面上有鉻合金線條的圖案。這些線條圖案被轉印到玻璃板上。首先,在版上覆蓋一層感光層,然后用電子束曝光機曝光這些圖案。然后感光層被顯影,未曝光部分被腐蝕。
照相掩模以比實際芯片大5或10倍的比例制造,使得當晶片曝光時,可以采用tmage增強縮小。用于晶圓曝光的機器,市場上稱之為“干草原”,是一種高精度的光學儀器,可以將掩膜圖像聚焦在晶圓上,精度達到幾分之一微米。
它也可以以同樣的精度重新定位在晶片上。當一個芯片的紫外線曝光完成時,晶片移動一步到下一個芯片的位置,在那里重復曝光過程。所以每一步都要暴露整個芯片,直到其中包含的所有微處理器都暴露出來,如圖4所示,使用的設備如圖3所示。
整個晶圓上覆蓋著一層叫做“光刻膠”的光刻膠層。當光致抗蝕劑層暴露時,它可以被蝕刻掉并摻雜到下面的晶片中。當晶片被清洗幾次后,它被重新涂上新的光刻膠層。因此,下一步就是準備曝光口罩(關于⒛).取決于具體的制造商和所采用的制造工藝,生產一個成品晶片包括大約400個加工步驟,需要6-12周。然而,實際處理時間不到一周。在實踐中,排隊技術通常用于半導體器件的大規模生產。
為了節省生產過程,半導體制造總是一次安排幾個晶片為一組(一批)。一個典型的批次包括12個晶片,這通常是被處理的數量。對于半導體廠商來說,對應的是1萬片左右的芯片。如果用單個批次來處理少量,會導致生產過程中的重大浪費,以至于制造成本仍然和完整批次一樣高。然而,一些生產設備允許“共享”批次,從而可以在一個晶片上制造具有不同ROM掩模的不同類型的微控制器芯片。這允許更小的份額,而不是強制性的10,000片。然而,這并不意味著所有的微控制器都可以這樣生產,也不是每個制造廠都可以處理“共享”批次。
在調整好的生產線上,總合格率在80%左右,也就是說晶圓上有700個芯片。
更多信息請關注蘇州銀邦電子。