半导体技术概论

小英说半导体

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。