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    第93章 芯片工艺(第 3/4 页)

    将硅片浸入内含蚀刻药剂的特制刻蚀槽内，可以溶解掉暴露出来的硅片部分，而剩下的光刻胶保护着不需要蚀刻的部分。

    期间施加超声振动，加速去除硅片表面附着的杂质，防止刻蚀产物在硅片表面停留造成刻蚀不均匀。

    下一步是清除光刻胶。

    通过氧等离子体对光刻胶进行灰化处理，去除所有光刻胶。

    此时就可以完成第一层设计好的电路图案。

    重复第6-8步，由于现在的晶体管已经3D FinFET设计，不可能一次性就能制作出所需的图形，需要重复第6-8步进行处理，中间还会有各种成膜工艺(绝缘膜、金属膜)参与到其中，以获得最终的3D晶体管。

    接下来是离子注入阶段。

    在特定的区域，有意识地导入特定杂质的过程称为“杂质扩散”。

    通过杂质扩散可以控制导电类型(P结、N结)之外，还可以用来控制杂质浓度以及分布。

    现在一般采用离子注入法进行杂质扩散，在离子注入机中，将需要掺杂的导电性杂质导入电弧室，通过放电使其离子化，经过电场加速后，将数十到数千keV能量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。

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