晶片原來這樣做？奈米級工藝令人感嘆
記者／潘冠霖
半導體的出現可說改變了世界上電子產品的應用，使科技迅速發展，而台灣在全世界半導體產業鏈中扮演了舉足輕重的角色，擁有完整且技術領先全球的上、中、下游，半導體產業，但究竟晶片是如何被製造出來的？
製作晶片可以概括分為三階段，包含設計、製造以及封裝。想製造晶片，首先就得要從晶圓做起，晶圓的原料為矽，因矽的導電性屬於導體與絕緣體之間的「半導體」，所以可以藉由加入不同雜質來調整其導電性；而晶圓是由高純度的溶化矽冷卻而成的矽柱，經由裁切、打磨而成。
製作出晶圓後，首先要送入氧化設備中氧化鍍膜，完成後，接著是最複雜的「光刻」製程，在光刻之前需要先塗上光阻劑，再放入光刻機，以紫外線透過多個凸透鏡反射聚光去照射晶圓，將光罩上的電路圖縮小並投在光阻上，使晶圓上出現需要的電路圖。
至此，要將用不到的地方去掉，就需要到下一個「蝕刻」階段。蝕刻是以特殊的化學溶液或氣體先將沒被光阻塗層保護的地方沖掉，接著使用別的溶液將光阻的部分也沖掉。最後在被蝕掉氧化膜的地方在以沉積技術重新渡上一層作為保護，並注入離子和其他雜質（磷原子、硼原子）控制其導電性，到這階段大致就完成「積體電路」了。
而最後，在藉由金屬填充及各種複雜的工藝，交叉重複將晶圓一片片連通，並將大片晶圓裁切成一個個IC芯片，就完成整個「製造」流程了！後續篩選出合格的良品還會進入焊接、裁切……等封裝的步驟，成為可以販售的晶片產品。這些製作過程不僅繁瑣複雜、困難重重，且皆為奈米級別的工藝，不禁令人感嘆科技的偉大以及不可思議。
瀏覽 444 次
