对晶圆表面进行改造的办法就是光刻,德州仪器TI硅基半导体被称为p型半导体

来源:时间: 2024-10-30新闻中心

对晶圆表面进行改造的办法就是光刻,德州仪器TI硅基半导体被称为p型半导体

硅基半导体被称为p型半导体,同样P来自英文单词Positive(正极)的首字母,而硼原子则被称为受主。德州仪器TI在硅单晶中加入的原子不同,便形成了N型半导体和P型半导体。当我们有了单晶硅,并且可以想办法将单晶硅表面氧化成二氧化硅。二氧化硅可作为许多器件结构的绝缘体,或在器件制作过程中作为扩散或离子注入的阻挡层。有了P型和N型半导体的理论知识,还可以玩点复杂的,对二氧化硅表面进行改造,改造成我们想要的图形,比如画只猫,画朵花等,对晶圆表面进行改造的办法就是光刻!光刻那不是要用到高端光刻机?听说这种设备很牛逼….不如先看看光刻的原理:利用高速旋涂设备(spinner),在晶片表面旋涂一层对紫外(UV)光敏感的材料,称为光刻胶,将晶片从旋涂机拿下之后在80oC~100oC之间烘烤,以驱除光刻胶中的溶剂并硬化光刻胶,加强光刻胶与晶片的附着力。接下来使用UV光源,通过一有图案的掩模版对晶片进行曝光。然后,使用缓冲氢氟酸作酸刻蚀液来移除没有被光刻胶保护的二氧化硅表面。德州仪器TI使用化学溶剂或等离子体氧化系统剥离(stripped)光刻胶。文字说的有点复杂,直观理解有点像刻印章,先在石头上用颜料涂个模型,然后按照模型的尺寸进行雕刻,基本是这个道理,印章有阳刻和阴刻的区别,晶圆也是这样,根据光刻胶的选取不同,也能实现阳刻和阴刻,人们选用的光刻胶称为正胶和负胶,光刻后的硅表面暴露于外界中,此时物理学家在这个硅表面通过不同方法加入其它元素,称为离子注入,因为注入B或者As离子以后,这些离子加入到硅家以后改变了硅家的传统,硅的电化学性能发生了改变,此时的半导体叫做非本征(extrinsic)半导体。而由P型半导体和N型半导体接触形成的结称为p-n结!我们在掺杂完成以后,需要想办法将这个半导体的性能引出,于是将这个半导体表面金属化,欧姆接触(ohmic contact)和连线(interconnect)在接着的金属化步骤完成,金属薄膜可以用PVD或CVD来形成。


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