離子注入 - 沙子做的CPU憑什么賣那么貴?
12.離子注入
在特定的區域,有意識地導入特定雜質的過程稱為“雜質擴散”。通過雜質擴散可以控制導電類型(P結、N結)之外,還可以用來控制雜質濃度以及分布。
現在一般采用離子注入法進行雜質擴散,在離子注入機中,將需要摻雜的導電性雜質導入電弧室,通過放電使其離子化,經過電場加速后,將數十到數千keV能量的離子束由晶圓表面注入。離子注入完畢后的晶圓還需要經過熱處理,一方面利用熱擴散原理進一步將雜質“壓入”硅中,另一方面恢復晶格完整性,活化雜質電氣特性。
離子注入法具有加工溫度低,可均勻、大面積注入雜質,易于控制等優點,因此成為超大規模集成電路中不可缺少的工藝。
10.再次清除光刻膠
完成離子注入后,可以清除掉選擇性摻雜殘留下來的光刻膠掩模。此時,單晶硅內部一小部分硅原子已經被替換成“雜質”元素,從而產生可自由電子或空穴。
左:硅原子結構;中:摻雜砷,多出自由電子;右:摻雜硼,形成電子空穴
11.絕緣層處理
此時晶體管雛形已經基本完成,利用氣相沉積法,在硅晶圓表面全面地沉積一層氧化硅膜,形成絕緣層。同樣利用光刻掩模技術在層間絕緣膜上開孔,以便引出導體電極。
12.沉淀銅層
利用濺射沉積法,在晶圓整個表面上沉積布線用的銅層,繼續使用光刻掩模技術對銅層進行雕刻,形成場效應管的源極、漏極、柵極。最后在整個晶圓表面沉積一層絕緣層以保護晶體管。
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- 第 2 頁:硅錠切片
- 第 3 頁:涂抹光刻膠
- 第 4 頁:溶解部分光刻膠
- 第 5 頁:離子注入
- 第 6 頁:構建晶體管之間連接電路
- 第 7 頁:晶圓切片、外觀檢查
- 第 8 頁:封裝
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( 發表人:方泓翔 )