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电路图,晶圆
电路图实际上在晶圆上形成。晶圆是制造集成电路(IC)的基础,通常由纯净的单晶硅制成。电路图的形成是通过一系列精密的光刻、掩膜、蚀刻和掺杂等过程在晶圆表面逐层构建的。这些过程涉及到在晶圆表面添加和去除材料,以形成电子设备所需的微小结构和电路路径。
制造过程简述
光刻:使用掩膜(mask)和光刻机将电路图案投影到涂有光敏抗蚀剂(photoresist)的晶圆表面。光敏抗蚀剂在光照下发生化学变化,使得曝光区域的抗蚀剂性质改变。
显影:将晶圆浸入显影液中,去除曝光后变化的抗蚀剂,留下未曝光区域的抗蚀剂作为保护层,形成所需的图案。
蚀刻:使用化学或等离子体蚀刻技术去除抗蚀剂未覆盖的硅或其他材料,形成电路图案。
掺杂:通过扩散或离子注入的方式,将掺杂剂引入硅晶圆的特定区域,改变其电学性质,形成n型或p型半导体区域。
去除抗蚀剂:清除剩余的光敏抗蚀剂,为下一步工艺做准备。
重复上述步骤:根据集成电路的复杂度,这一系列步骤可能会重复多次,每次使用不同的掩膜图案,以构建多层电路结构。
薄膜的作用
在晶圆制造过程中,会使用到各种薄膜材料,包括绝缘薄膜(如二氧化硅SiO2、氮化硅Si3N4)、金属薄膜(如铝、铜)和半导体薄膜(如多晶硅)。这些薄膜通过物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等技术在晶圆表面形成,用于构建电路的不同部分,如导线、栅极、绝缘层等。
总的来说,电路图是直接在晶圆上形成的,而薄膜技术在这一过程中用于添加或修改晶圆表面的材料,以实现复杂的电路功能。