原標題：揭秘半導體制造全流程（中篇）

揭秘半導體制造全流程（中篇）主要圍繞晶圓上的薄膜沉積、刻蝕、離子注入以及互連等關鍵步驟進行闡述。

一、薄膜沉積

薄膜沉積是半導體制造中的重要環節，用于在晶圓上形成各種功能的薄膜層。這些薄膜可能是導電的、絕緣的或具有其他特殊性質，用于構建電路的不同部分。

主要方法包括：

1. 化學氣相沉積（CVD）：

• 原理：前驅氣體在反應腔中發生化學反應，生成附著在晶圓表面的薄膜，同時生成副產物并被抽出腔室。

• 類型：包括等離子體增強化學氣相沉積（PECVD），它利用等離子體降低反應溫度，適合對溫度敏感的結構。

2. 原子層沉積（ALD）：

• 原理：通過循環按一定順序進行的獨立步驟，每次只沉積幾個原子層，形成所需的薄膜。

• 特點：良好的控制性和均勻性，適用于需要高度精確控制薄膜厚度的場合。

3. 物理氣相沉積（PVD）：

• 原理：通過物理手段（如濺射）將靶材的原子沉積在晶圓表面形成薄膜。

• 應用：濺射是一種常用的PVD方法，適用于多種材料的薄膜沉積。

二、刻蝕

刻蝕是去除晶圓上不需要的材料，以揭示出光刻步驟中定義的電路圖案的過程。刻蝕的精度和均勻性對最終芯片的性能至關重要。

主要方法包括：

1. 濕法刻蝕：

• 原理：使用特定的化學溶液與晶圓表面的材料發生化學反應，去除不需要的部分。

• 特點：成本低、刻蝕速度快，但各向同性，難以處理精細電路圖。

2. 干法刻蝕：

• 原理：使用氣體或等離子體去除晶圓表面的材料。

• 類型：包括化學刻蝕、濺射刻蝕和反應離子刻蝕（RIE）。其中，RIE結合了化學刻蝕和物理刻蝕的優點，能夠實現高精細度圖案的刻蝕。

三、離子注入

離子注入是將離子加速后注入到晶圓中，以改變其電學性質的過程。這一步驟對于調整晶體管的閾值電壓、控制摻雜濃度等至關重要。

主要過程包括：

1. 離子源產生：通過電離氣體或固體材料產生所需的離子。

2. 加速和聚焦：將離子加速并聚焦成細束，確保注入的精確性和均勻性。

3. 注入晶圓：將離子束注入到晶圓中，與晶圓材料發生相互作用，改變其電學性質。

四、互連

互連是將晶圓上的不同器件通過金屬線連接起來，形成完整電路的過程。這一步驟對于實現芯片的功能至關重要。

主要方法包括：

1. 金屬布線：通過沉積一層薄金屬膜，并使用光刻和刻蝕技術形成金屬線，連接不同的器件。

2. 多層布線：隨著芯片集成度的提高，需要采用多層布線技術來減少線寬和線間距，提高電路密度。

總結

半導體制造全流程的中篇主要介紹了薄膜沉積、刻蝕、離子注入和互連等關鍵步驟。這些步驟需要高度精確的技術和嚴格的環境控制，以確保制造的半導體芯片具有高性能和可靠性。隨著技術的進步，這些制造過程也在不斷發展，以生產更小、更快、更高效的芯片。