路中的基本元件,也就是晶体管的制造。
作为核心部分,整个过程就包括了清洗晶圆、氧化、导电金属沉积、光刻和刻蚀等步骤。
根据不同时代的技术工艺,会有不同的工艺区别,其中离子注入设备和光刻机这两大核心设备,就不得不提一下了。
众所周不知,离子注入设备是半导体制程中最为关键的工艺技术,是通过控制离子束的能量和剂量,可以改变材料的性质和结构。
更详细地解释,就是在硅晶圆中加入杂质元素,改变晶圆衬底材料的化学性质,包括载流子浓度和导电类型,但杂质注入会造成晶格损伤,这时需要退火工艺来修复硅晶格激活掺杂后的电晶体。
整个离子注入工艺的流程是离子源、离子加速器、离子质量分析器和扫描系统。
这些步骤,在国外,早已经不是什么稀罕技术了。
早在一九五零年的时候,北美人拉塞尔奥尔和威廉姆肖克莱就已经发明了离子注入工艺,并且后者在一九五四年的时候,就已经申请了这项发明的专利。
所以离子注入也是最早采用的半导体掺杂方法,它跟另一种掺杂方法,成为芯片制造的基本工艺之二。
一九五六年的时候,还是北美人,叫富勒的研究员发明了扩散工艺。
离子注入用于形成较浅的半导体结,扩散用于形成较深的半导体结。
这两种掺杂工艺就像炒菜中添加调味料,它是对半导体材料的“添油加醋”。
少量的其它物质掺进很纯的半导体材料中,使其变得不纯,对于半导体材料来说,其它物质就是杂质,掺入的过程就称为掺杂。
掺杂是将一定数量的其它物质掺加到半导体材料中,人为改变半导体材料的电学性能的过程。
除了离子注入设备之外,还有就是光刻机。
但是在提光刻机之前,不得不说一下结型场效应晶体管和金属氧化物半导体场效应晶体管这两者的区别了。
原时空历史上,一九五九年的时候,贝尔实验室的韩裔科学家江大原和马丁艾塔拉发明了金属氧化物半导体场效应晶体管。
这是第一个真正的紧凑型,也是第一个可以小型化并实际生产的晶体管,因为它可以代替大部分结型场效应晶体管,对电子行业的发展有着深远的影响。
这个时空,陈国华比对方更早地发明了这样的晶体管,但也没有早多少天。
也因此,一九五九年这一年,陈国华研发
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