第九十四章 芯片工艺
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对于信越、lg化学的垂死挣扎,黄豪杰没有在意。
因为对于银河科技而言,硅片的面积已经失去了意义。
如果需要,中子星公司随时生产大面积的方晶片,所以就算是信越、lg化学他们研发出来18英寸圆晶片,也于事无补。
中子星材料公司的方晶片全面领先圆晶片,是势不可挡的大势,他们的垂死挣扎不过是螳臂当车罢了。
现在黄豪杰正在银河科技的半导体研究所《看到此内容,说明本书不支持电脑观看,你用手机打开继续阅读》,的离子束由硅片表面注入。
离子注入完毕后的硅片还需要经过热处理,一方面利用热扩散原理进一步将杂质“压入”硅中,另一方面恢复晶格完整性,活化杂质电气特性。
离子注入法具有加工温度低,可均匀、大面积注入杂质,易于控制等优点,因此成为超大规模集成电路中不可缺少的工艺。
再次清除光刻胶。完成离子注入后,可以清除掉选择性掺杂残留下来的光刻胶掩模。
此时,单晶硅内部一小部分硅原子已经被替换成“杂质”元素,从而产生可自由电子或空穴。
绝缘层处理,此时晶体管雏形已经基本完成,利用气相沉积法,在硅晶圆表面全面地沉积一层氧化硅膜,形成绝缘层。
同样利用光刻掩模技术在层间绝缘膜上开孔,以便引出导体电极。
沉淀铜层,利用溅射沉积法,在硅片整个表面上沉积布线用的铜层,继续使用光刻掩模技术对铜层进行雕刻,形成场效应管的源极、漏极、栅极。
最后在整个硅片表面沉积一层绝缘层以保护晶体管。
构建晶体管之间连接电路。
经过漫长的工艺,数以十亿计的晶体管已经制作完成。
剩下的就是如何将这些晶体管连接起来的问题了。
同样是先形成一层铜层,然后光刻掩模、蚀刻开孔等精细操作,再沉积下一层铜层。
这样的工序反复进行多次,这要视乎芯片的晶体管规模、复制程度而定。
最终形成极其复杂的多层连接电路网络。
由于现在ic包含各种精细化的元件以及庞大的互联电路,结构非常复杂,实际电路层数已经高达30层,表面各种凹凸不平越来越多,高低差异很大,因此开发出cmp化学机械抛光技术。
每完成一层电路就进行cmp磨平。
另外为了顺利完成多层cu立体化布线,开发出大马士革法新的布线方式,镀上阻挡金属层后,整体溅镀cu膜,再利用cmp将布线之外的cu和阻挡金属层去除干净,形成所需布线。
芯片电路到此已经基本完成,其中经历几百道不同工艺加工,而且全部都是基于精细化操作,任何一个地方出错都会导致整片硅片报废,在100多平方毫米的硅片上制造出数十亿个晶体管,是人类有文
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