单片机解密现代数字设备，智能手机、个人电脑、游戏机等等都结合了强大的技术。这种能力大部分来自微芯片。2021年，半导体单位销量达到创纪录的1.15万亿出货量。制造微芯片绝非易事。制造任何芯片都需要众多工艺流程的参与。让我们了解六个关键的半导体制造步骤：沉积、光刻胶、光刻、蚀刻、电离和封装。

沉积

该过程从硅晶圆开始。晶圆是从纯度为 99.99% 的萨拉米形硅条(称为“硅锭”)上切片而成，并抛光至极其光滑。导电、隔离或半导体材料的薄膜(取决于所制造的结构类型)沉积在晶圆上，以便在其上印刷第一层。这一重要步骤通常称为“沉积”。

随着微芯片结构“缩小”，晶圆图案化过程变得更加复杂。沉积、蚀刻和光刻技术的进步(稍后详细介绍)是微缩技术和追求摩尔定律的推动者。这些进步包括新材料的使用和创新，可以提高沉积这些材料时的精度。

光刻胶涂层

然后，晶圆上覆盖一层光敏涂层，称为“光刻胶”，简称“光刻胶”。有两种类型的抗蚀剂：正抗蚀剂和负抗蚀剂。

正性和负性抗蚀剂之间的主要区别在于材料的化学结构以及抗蚀剂与光反应的方式。使用正性抗蚀剂，暴露在紫外线下的区域会改变其结构并变得更易溶解，为蚀刻和沉积做好准备。负性抗蚀剂的情况正好相反，受光照射的区域会发生聚合，这意味着它们变得更强并且更难以溶解。正性抗蚀剂最常用于半导体制造，因为其更高的分辨率能力使其成为光刻阶段的更好选择。

全球有多家公司生产用于半导体制造的光刻胶，例如富士电子材料公司、陶氏化学公司和 JSR 公司。

光刻

单片机解密光刻是芯片制造过程中的关键步骤，因为它决定了芯片上晶体管的尺寸。在此阶段，芯片晶圆被插入光刻机，暴露在深紫外(DUV)或极紫外(EUV)光下。这种光的波长范围从 365 nm(用于不太复杂的芯片设计)到 13.5 nm(用于产生芯片的一些最精细的细节，其中一些细节比沙粒小数千倍)。

沉积、光刻、刻蚀以及等离子注入是半导体和超越摩尔领域制造工艺的4大关键技术。在新晶圆产线的投资建设中，约80%的投资用于购买设备，薄膜沉积设备更是占据其中约25%的比重。业界主流的薄膜沉积工艺主要有原子层沉积(ALD)、物理式真空镀膜(PVD)和化学式真空镀膜(CVD)等。其中ALD属于CVD的一种，是当下最先进的薄膜沉积技术。调研机构GIR相关报告表明，全球原子层沉积(ALD)设备的市场规模在2021-2026年的年复合增长率预计达到25.1%，将从2019年的10.661亿美元增至2026年的26.129亿美元。