銀河科技帝國

第九十四章 晶片工藝 (第2/2頁)

、金屬膜)參與到其中，以獲得最終的3d電晶體。

接下來是離子注入階段。

在特定的區域，有意識地匯入特定雜質的過程稱為“雜質擴散”。

透過雜質擴散可以控制導電型別(p結、n結)之外，還可以用來控制雜質濃度以及分佈。

現在一般採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匯入電弧室，透過放電使其離子化，經過電場加速後，將數十到數千kev能量的離子束由矽片表面注入。

離子注入完畢後的矽片還需要經過熱處理，一方面利用熱擴散原理進一步將雜質“壓入”矽中，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，易於控制等優點，因此成為超大規模積體電路中不可缺少的工藝。

再次清除光刻膠。完成離子注入後，可以清除掉選擇性摻雜殘留下來的光刻膠掩模。

此時，單晶矽內部一小部分矽原子已經被替換成“雜質”元素，從而產生可自由電子或空穴。

絕緣層處理，此時電晶體雛形已經基本完成，利用氣相沉積法，在矽晶圓表面全面地沉積一層氧化矽膜，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。

沉澱銅層，利用濺射沉積法，在矽片整個表面上沉積佈線用的銅層，繼續使用光刻掩模技術對銅層進行雕刻，形成場效電晶體的源極、漏極、柵極。

最後在整個矽片表面沉積一層絕緣層以保護電晶體。

構建電晶體之間連線電路。

經過漫長的工藝，數以十億計的電晶體已經制作完成。

剩下的就是如何將這些電晶體連線起來的問題了。

同樣是先形成一層銅層，然後光刻掩模、蝕刻開孔等精細操作，再沉積下一層銅層。

這樣的工序反覆進行多次，這要視乎晶片的電晶體規模、複製程度而定。

最終形成極其複雜的多層連線電路網路。

由於現在ic包含各種精細化的元件以及龐大的互聯電路，結構非常複雜，實際電路層數已經高達30層，表面各種凹凸不平越來越多，高低差異很大，因此開發出cmp化學機械拋光技術。

每完成一層電路就進行cmp磨平。

另外為了順利完成多層cu立體化佈線，開發出大馬士革法新的佈線方式，鍍上阻擋金屬層後，整體濺鍍cu膜，再利用cmp將佈線之外的cu和阻擋金屬層去除乾淨，形成所需佈線。

晶片電路到此已經基本完成，其中經歷幾百道不同工藝加工，而且全部都是基於精細化操作，任何一個地方出錯都會導致整片矽片報廢，在100多平方毫米的矽片上製造出數十億個電晶體，是人類有文明以來的所有智慧的結晶。

而弄得這麼複雜，幾百道工序下來，不過是為了在矽片上面，雕刻紋路，注入導電雜質，形成開關。