[note] 微电子学概论(4) 芯片制造流程
制造流程
定义芯片的功能
了解时代的需求
往往不是我们
- 六七十年代：CPU(由于算力低)
Intel 正是因为准确定义了时代的需求而从存储器转战移动CPU从而获得了成功
- 八九十年代：通信芯片(通信行业的发展，RF等)
- 近二十年：显卡/GPU
芯片的行为描述
利用状态机对芯片的行为进行描述，相当于软件编程前的框图设计。
设计和调试
行为仿真
相当于软件调试中的黑盒测试
逻辑设计
利用门级电路实现前述的逻辑行为，相当于软件编码。或者是导演的工作
门级仿真
检验对门级电路中信号对状态的是否正确描述。相当于白盒测试。
版图设计
将电路中不同功能层次在平面图上用矩形块表示出来。
这里正式脱离了软件流程的类比。
制造
掩模版
先前的平面图由于质软、易失等原因，不适用于直接在硅片上作图。
将电路图形转移到半导体材料上
光刻胶在掩模版的指导下，划分出被刻蚀和不刻蚀的区域，利用光刻胶的性质在硅片上留下的图形。
测试和封装
光刻技术 Photo lithography
光刻三大要素
光刻胶
光致抗蚀剂：受到特定波长光线的作用后，化学结构发生变化，使得光刻胶在某些特定溶液中的溶解特性发生改变。可以作为刻蚀或例子注入的保护层。
掩模版
首先将电路设计转换为版图，然后将版图复制到玻璃板上。
结合光刻胶和光刻流程可以理解它的作用。
光刻系统
通过缩微光路将图形缩小以后，复制在光刻胶上的系统
光刻的性能指标
其他挑战
光源的波长限制
特征尺寸小于14纳米以后，需要EUV光源
邻近效应的影响
- 线条边缘粗糙
- 图形扭曲—所见非所得
一个可行的解决办法是OPC(光学临近修正技术)
产出率不足
EUV尽管采用反射镜，但能量利用效率较低，所以产出率是一个问题。