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[讨论] 半导体技术概论

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工程师助理

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发表于 2023-4-11 16:13:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
引言
集成电路是一种小型但复杂的器件,具有多种电子功能。它由两个主要部分组成:一个微小的和非常脆弱的硅芯片(模具)和一个封装,旨在保护内部的硅芯片,并为用户提供一个实用的方式来处理组件。本说明描述了各种“前端”和“后端”的制造过程,并以晶体管为例,因为它使用了MOS技术。实际上,这项技术被用于意法半导体公司制造的大多数集成电路。(江苏英思特半导体科技有限公司)
最初,硅芯片形成了一个非常薄的(通常是650微米)的圆形硅片的一部分:原始的晶圆片。晶片直径通常为125、150或200 mm(5、6或8英寸)。然而,原纯硅具有一个主要的电学特性:它是一种隔离材料。因此,硅的一些特性必须通过经过良好控制的过程来改变。这是通过“掺杂”硅而得到的。
实验
有两种方法可以掺杂硅。第一个是将晶圆片插入熔炉。然后引入掺杂气体,以浸渍硅表面。这是制造过程中的一部分,称为扩散(另一部分是氧化物的生长)。第二种掺杂硅的方法称为离子注入。在这种情况下,利用电子束在硅中引入掺杂原子。与扩散不同,离子注入可以使原子在硅内部达到给定的深度,并且基本上可以在此过程中更好地控制所有的主要参数。离子注入过程比扩散过程更简单,但更昂贵(离子注入器是非常昂贵的机器)
结果和讨论

图1.扩散和离子植入过程
掩蔽(或掩蔽)是在过程中重复多次的操作。此操作在上图中有所描述。这一步骤被称为掩光,因为晶圆片在某些区域被“遮蔽”(使用特定的图案),就像在涂上车身之前“遮蔽”或保护汽车的挡风玻璃一样。但是,即使这个过程有点类似于车身的油漆,在硅芯片的情况下,尺寸是以十分之一微米来测量的。光刻胶将在晶圆片上复制这种图案。然后用溶剂(通常是氢氟酸或磷酸)冲洗掉光刻抗蚀剂的暴露部分。(江苏英思特半导体科技有限公司)
结论
如果我们在栅极和漏极上施加一个正电压,那么这将吸引存在于源极和漏极之间的通道中的电子,从而使电流有可能在S和D之间流动。
晶片与n型掺杂剂扩散形成源结和漏结。晶体管栅极材料作为掺杂剂的屏障,提供一个自对准到两个结的非扩散通道。然后晶片被氧化,用一层二氧化硅来密封连接。
然后在晶片上沉积一层厚厚的玻璃层(以提供更好的绝缘),形成接触孔的图案,并放置在高温炉中。金属沉积在晶片上,互连图案和外部粘合垫被定义和蚀刻。为了防止设备受到污染或水分攻击,晶片用钝化层密封。最后一次打开窗口只在外部连接的连接板上。(江苏英思特半导体科技有限公司)


图2

江苏英思特半导体科技有限公司主要从事湿法制程设备,晶圆清洁设备,RCA清洗机,KOH腐殖清洗机等设备的设计、生产和维护。

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