半导体制造工艺解析
半导体制造工艺是集成电路实现的手段，也是集成电路设计的基础。
在半导体制造工艺发展的前35年，特征尺寸的缩小是半导体技术发展的一个标志，当半导体行业演进到45nm节点或更小尺寸的时候，器件的等比缩小将引发巨大的技术挑战。其中两大挑战是不断增长的静态功耗和器件特性的不一致性。简单讲，这些操作可以分为四大基本类：薄膜制作、刻印、刻蚀和掺杂。
1、掺杂工艺
掺杂是将特定量的杂质通过薄膜开口引入晶圆表层的工艺过程，它有两种实现方法：热扩散和离子注入。热扩散是在1000℃左右高温下发生的化学反应，晶圆暴露在一定掺杂元素气态下。扩散的简单例子就如同除臭剂从压力容器内释放到房间内。气态下的掺杂原子通过扩散化学反应迁移到暴露的晶圆表面，形成一层薄膜，在芯片应用中，热扩散也称为固态扩散，因为晶圆材料是固态的。热扩散是一个化学反应过程。而离子注入是一个物理反应过程。这些兜形区形成电性活跃区的PN结，在电路中的晶体管、二极管、电容器、电阻器都依靠它来工作。
2、薄膜生产工艺
在晶圆表面生成了许多的薄膜，这些薄膜可以是绝缘体、半导体或导体。它们由不同的材料组成，是使用多种工艺生长或淀积的。这些主要的工艺技术是生长二氧化硅膜和淀积不同材料的薄膜。通用的淀积技术是化学气相淀积（CVD）、蒸发和溅射。
3、光刻工艺
光刻是通过一系列生产步骤将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺。在此之后，晶圆表面会留下带有微图形结构的薄膜。被除去的部分可能形状是薄膜内的孔或是残留的岛状部分。光刻生产的目标是根据电路设计的要求，生成尺寸精确的特征图形，且在晶圆表面的位置要正确，而且与其他部件的关联也正确。通过光刻过程，最终在晶圆片上保留特征图形的部分。
4、热处理工艺
热处理是简单地将晶圆加热和冷却来达到特定结果的工艺。在热处理的过程中，晶圆上没有增加或减去任何物质，在离子注入工艺后会有一步重要的热处理。掺杂原子的注入所造成的晶圆损伤会被热处理修复，另外，金属导线在晶圆上制成后会有一步热处理。这些导线在电路的各个器件之间承载电流。热处理的第三种用途是通过加热在晶圆表面的光刻胶将溶剂蒸发掉，从而得到精确的图形。
以上就是关于半导体制造工艺的一些解析，欢迎感兴趣的朋友前来咨询。
