这项新技术为生产更廉价、更高良率的芯片翻开了大门

~梦飞雪~ · 发表于 2022-4-2 01:23

来历：内容编译自koreaittimes，感谢。

韩国机械与材料研讨所 (KIMM) 明天公布，来自 KIMM 和新加坡南洋理工大学 (NTU Singapore) 的科学家已经开辟出一种技术来制造高度均匀和可扩大的半导体晶圆，为更高的芯片产量摊平门路，更多具有本钱效益的半导体缓息争全球芯片欠缺。
智妙手机和计较机中常见的半导体芯片制造起来既困难又复杂，需要高度先辈的机械和特别的情况来制造。它们的制造凡是在硅晶片上完成，然后切成用于装备的小芯片。
但是，该工艺并不完善，并非来自同一晶圆的一切芯片都能按预期工作或运转。这些有缺点的芯片被抛弃，下降了半导体产量，同时增加了生产本钱。
以所需厚度生产均匀晶圆的才能是确保在同一晶圆上制造的每个芯片都能一般运转的最重要身分。
基于纳米转移的印刷——一种利用聚合物模具经过压力或“冲压”将金属印刷到基板上的工艺——近年来因其简单、相对本钱效益和高产量而成为一种有前途的技术。

这项新技术为生产更廉价、更高良率的芯片翻开了大门-1.jpg

图：无化学纳米转移印刷技术发生的纳米结构，来历：KIMM
但是，该技术利用化学粘合剂层，这会致使负面影响，例如大范围打印时的概况缺点和性能下降，以及对人体健康的风险。由于这些缘由，该技术的大范围采用以及随之而来的芯片在装备中的利用遭到了限制。
在他们颁发在同业评审期刊 ACS Nano 上的研讨中，来自 KIMM 和 NTU 的研讨小组报告说，他们的无化学印刷技术与金属帮助化学蚀刻相连系 - 一种用于增强概况对照度的方式使纳米结构可见——发生具有高度均匀和可扩大的纳米线（圆柱形纳米结构）的半导体晶片。
与市场上当前的芯片相比，该半导体还表示出更好的性能。此外，制造方式也很快而且致使芯片良率高。
新的无化学印刷技术带来高芯片良率

由 KIMM 和 NTU 开辟的新的纳米转移印刷技术是经过在高温（160°C）下将金（Au）纳米结构层转移到硅（Si）基板上来构成具有纳米线的高度均匀的晶片，该晶片可以控制到所需的制造进程中的厚度。
这类不含化学物资的印刷技术经过在加热下触发薄金属薄膜的间接化学吸附来发挥感化——这是一种化学反应，可在基材概况和被吸附的物资之间构成安稳的连系。

这项新技术为生产更廉价、更高良率的芯片翻开了大门-2.jpg

图：无化学纳米转移印刷技术的概念图
这类产业兼容技术答应快速、均匀地以范围（从纳米到英寸）制造晶片。同时，制造的晶圆几近没有缺点，这意味着几近没有芯片因性能欠安而被抛弃。在尝试室测试中，结合研讨团队可以实现 99% 以上的 20-纳米厚的金膜到六英寸的硅晶片上。
这类可打印的晶圆尺寸仅限于尝试室设备，KIMM-NTU 团队相信他们的技术可以轻松放大以用于 12 英寸晶圆——三星、英特尔等半导体芯片制造商当宿世产线的支流晶圆尺寸和格罗方德。
当采用该方式制造 6 英寸晶圆时，成果显现印刷层在蚀刻进程中连结完整且曲折最小——这一进程凡是会致使层分手——这表白 KIMM 和 NTU 开辟的技术具有出色的均匀性和稳定性。
此外，当 100 个称为光电探测器的光传感器被制造到 6 英寸晶圆中时，实现了出色的性能均匀性，突显了该技术在贸易大范围生产中的庞大潜力。
技术为低本钱半导体芯片翻开了大门

KIMM结合首席研讨员、纳米融合制造系统研讨部首席研讨员（兼研讨计划和调和部主任）Jun-HoJeong博士暗示：“KIMM-NTU团队开辟的技术是一个新概念纳米结构低本钱量产技术，可利用于纳米光子学、高性能纳米太阳能电池、下一代二次电池等的量产。”
NTU 的结合首席研讨员、电气与电子工程学院的助理教授 Munho Kim 也补充说，该团队技术的均匀性、可扩大性和稳定性克服了现有纳米转移印刷方式中存在的首要瓶颈，也能够致使在各类电子和基于光的装备，由于现在可以以更具本钱效益的方式制造半导体芯片。
“由 KIMM 和 NTU 的研讨团队设想的技术已被证实可以有用地制造出具有出色均匀性的晶圆，从而削减有缺点的半导体芯片。全球芯片供给的现实是它轻易遭到很多内部身分的影响，包括材料欠缺和 COVID-19 大风行引发的供给链中断等意外事务。是以，我们新开辟的方式具有经过进步芯片良率来减缓未来全球芯片供给严重的庞大潜力。此外，芯片制造商还可以享用更高的本钱效益和更高的产量，”Asst 说。金教授。
Jeong博士夸大了这项工作的重要性，进一步补充说，KIMM和NTU之间的合作是成功的国际伙伴关系的一个例子，它致使了配合申请专利。
该研讨团队已为其开辟的技术在韩国和新加坡申请了专利。该团队花了三年时候设想、制造和测试这项新技术，该技术是在南大南洋纳米制造中心 (N2FC) 停止的。
作为下一步，研讨团队的方针是在未来几年内与产业合作伙伴一路扩大他们的技术以实现贸易化。

*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者小我概念，半导体行业观察转载仅为了转达一种分歧的概念，不代表半导体行业观察对该概念附和或支持，倘使有任何异议，接待联系半导体行业观察。

明天是《半导体行业观察》为您分享的第2983内容，接待关注。

★德国半导体的气力
★作甚磷化铟，它有未来吗？
★芯片巨头的必争之地

晶圆｜集成电路｜装备｜汽车芯片｜存储｜台积电｜AI｜封装

这项新技术为生产更廉价、更高良率的芯片翻开了大门-3.jpg

这项新技术为生产更廉价、更高良率的芯片翻开了大门

使用高级回帖 (可批量传图、插入视频等)快速回复