?第二十一章一步之遙

    透過機器自帶的顯微觀察鏡，張億誠看到，博士通過機器上的自動化裝置把已經(jīng)完成曝光的晶圓轉(zhuǎn)移到下一個盛有液體的器皿中，稍微進行浸潤，不可思議的現(xiàn)象發(fā)生了：光刻膠上可溶解區(qū)域被化學顯影劑溶解，只留下剛才未曝光的圖形留在了晶圓表面?！斑@就是顯影”博士的提醒聲傳來，然后博士換了一個更高分辨率的顯微鏡口“這個時候你還需要對顯影后檢查來確定光刻膠圖形的質(zhì)量。找出光刻膠有質(zhì)量問題的晶圓片，如果發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題的要立即糾正，否則晶圓一旦被錯誤刻蝕，就會成為廢品，白白浪費原料，而跳出來的有光刻膠質(zhì)量問題的晶圓可以通過別的方法去除表面的光刻膠在從新加工?！?br/>
    等到博士確認機器內(nèi)曝光定影后的晶圓沒有質(zhì)量問題后，又放入下一個烘箱中“這個步驟的烘培叫做堅膜烘培，我們需要揮發(fā)掉定影時存留的光刻膠容積，這樣可以提高光刻膠對晶圓表面的粘附性，通過我們穩(wěn)固光刻膠，為下面的刻蝕和離子注入過程打下基礎(chǔ)。”

    “那么博士這樣的烘培需要什么樣的條件？”這個時候一貫打醬油的老富蘭克林湊了一句。

    教授以一種看傻子的眼光瞥了老富蘭克林一眼并沒有回答老富蘭克林的問題，答案很簡單此時博士正在調(diào)烘培溫度和時間的按鈕。

    “由于我們采購的是已經(jīng)經(jīng)過外延生產(chǎn)、氧化、淀積后的半成品，所以我們就可以直接進行刻蝕了，我們需要在制作各個功能塊的器件結(jié)構(gòu)時，將多余的材料如在氧化化時產(chǎn)生的sio2、淀積中產(chǎn)生的金屬、絕緣體、半導體等刻蝕掉?！?br/>
    這個時候已經(jīng)經(jīng)過曝光、顯影、定影合格后的硅晶圓轉(zhuǎn)移到另外一臺超大型櫥柜式標有濕法刻蝕的機器中，中間是一扇推拉式的小門，打開門，張億誠感覺有點像前世中的柜式電冰箱，略顯厚重的門上布滿了各種標識的元器件，柜子里是一個個固定底部自動流轉(zhuǎn)的環(huán)形水槽，兩兩相對的水槽中間是各個挑桿，挑桿是通過齒輪完全的連在一起，這樣當電機轉(zhuǎn)動時，挑桿會起起伏伏的向前走動，這樣掛在挑桿上的晶圓會因為挑桿的上下起伏和向前的走動，帶動放在挑桿機器臂上的晶圓而深入不同的腐蝕液中，水槽中又有一些張億誠也不知道的微型機器在工作，隨著各個水槽長度的不同，晶圓會在不同的水槽中接受時間不等的處理。

    博士對蝕刻的各個參數(shù)又是好一番校對，最終關(guān)上機器的門然后啟動了電源，這次老富蘭克林沒有在問什么，博士自動把目的說了出來“這是對在顯影后除去沒有曝光光刻膠保護的凹進去的氧化硅緊接著是把光刻膠溶解掉，氧化硅完全腐蝕掉后，這個時候微處理器芯片一層表面的三維視圖已經(jīng)成型，后面還需要對凹槽離子注入進行摻雜?！?br/>
    時間過去了半個小時，按照預(yù)定的設(shè)定，機器終于停了下來，迪爾博士把已經(jīng)完成刻蝕的硅晶片取出一個放在顯微鏡下對刻蝕的效果做評估，大致看上去沒有明顯缺陷的將近入下一步的流程中。在沒有發(fā)現(xiàn)有明顯缺陷后，準備開始下一步的工序。

    博士把完成刻蝕、去光刻膠清洗后的硅晶片，放入離子注入機，這機器以前張億誠倒是見過也用過，原理就是先把要對凹形內(nèi)要摻雜物質(zhì)如硼、磷或者砷之類先離子化；在利用質(zhì)量分離器取出需要的雜質(zhì)離子，分離器中裝有磁體和屏蔽層，由于質(zhì)量，電量的不同不需要的離子將被磁場分離，并且被屏蔽層吸收掉，有點類是鐵礦石選礦機的工作原理，只是更微型化。通過磁場中的加速，離子會被加速到一個很高的速度，專業(yè)術(shù)語叫能級；這時通過特殊的裝置這些離子會聚成離子束，在掃描系統(tǒng)控制下，離子束高速轟擊在注入室的硅晶片上，這個時候sio2被刻蝕掉的凹形區(qū)里，離子直接射入襯底材料（高存硅）的晶體中、不需要的離子通過別的裝備被引走，就形成了摻雜區(qū)，這個時候的摻雜區(qū)還很薄，就要在機器中對此時的晶圓在惰性氣體中進行退火處理，高熱會使分子原子自由劇烈運動使原來因為劇烈撞擊而偏移的硅晶原子回到原來的位置，而雜志會往更深處運動就形成了p阱推進，達到技術(shù)的要求。

    也許實在是分不開精神，博士從開始把硅晶圓放入離子機就一直沒有處于沉默狀態(tài)，專心致志的與手上的離子機打著交道，老富蘭克林也目不轉(zhuǎn)睛的看著博士的操作。他在等待著博士的接下來的解說，但是遺憾的是博士一直處于忙碌的狀態(tài)中。張億誠和迪爾博士之所以帶富蘭克林進來也就已經(jīng)和他簽好協(xié)議，準備培養(yǎng)他做生產(chǎn)部門的負責人，他從事于電子行業(yè)也有幾十年有一定的基礎(chǔ)。等到博士完全的忙完，才像他們做了說明，張億誠雖然知道原理但是與目前的實際相互驗證反而理解的比老富蘭克林還深刻。（作者注：現(xiàn)在知道為什么叫半導體了吧，高存硅本身是不導電的，但是這一步驟經(jīng)過稍微離子注入摻雜后，導電就非常強了。）

    教授開始介紹下一步“離子注入完成后我們就需要在整個的表面通過氧化和淀積法再次形成一層的sio2絕緣層，然后通過外延生長沉積一層si3n4（氮化硅）這時一個循環(huán)就算完成，后續(xù)的工作定義nmos管和pmos管的有源區(qū)等和剛才我們的p阱光刻是同一個步驟，只須照著圖紙的說明就可以做出具有邏輯回路的大規(guī)模集成電路，僅僅最后的金屬濺射和形成金屬層使之能夠形成連接各個邏輯定義區(qū)域的接觸線和形成焊盤稍微有些麻煩。所以下面重復的操作我將不做說明，你們仔細看，然后有實在不明白的在提問，ok？”

    張億誠和富蘭克林同時回答道“noproblemsir!”

    這技術(shù)難寫，好在原理寫出來了，如果大家有想知道細節(jié)的，我在書評給你們回答！