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第二章:晶圆制造流程

沉积、光刻、刻蚀、掺杂、CMP 与量测如何循环

从裸硅片到器件层

晶圆制造从清洗和平坦化开始。不同材料会通过 PVD、CVD、ALD 或外延等方式沉积到晶圆表面,再通过光刻定义图形,通过刻蚀把图形转移到薄膜中。离子注入和退火改变局部掺杂,形成源漏区、阱区或调节阈值电压的结构。

为什么流程要反复循环

芯片不是二维图案,而是多层三维结构。晶体管、接触孔、局部互连、全局金属层和钝化层都需要类似“沉积-光刻-刻蚀-清洗-量测”的循环。先进逻辑芯片的关键不是单次工艺有多精细,而是数百道步骤叠加后仍然能保持线宽、叠对、缺陷密度和电性稳定。

GPU 相关性

GPU 裸片面积大、晶体管数量高,对均匀性和缺陷控制尤其敏感。一次薄膜厚度偏差、刻蚀残留或颗粒污染,都可能降低大裸片良率。制造流程越复杂,过程控制、在线量测和统计工艺控制就越重要。

参考资料

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