目前能夠處理一英寸的晶圓片。
盡管這種接觸式的光刻機(jī)導(dǎo)致良率不高,掩膜版的壽命也不長,但對于龍國來說這已經(jīng)是巨大的進(jìn)步了。
它的出現(xiàn)也直接奠定了龍國的晶體管制造從手工,走向了精密、可重復(fù)的工業(yè)化生產(chǎn)。
更是為之后的集成電路提供了最為關(guān)鍵的工藝支撐。
至于之后的接近式光刻機(jī)、投影式光刻機(jī)、duv光刻機(jī)、euv光刻機(jī)也一定會有的。
秦風(fēng)看到已經(jīng)準(zhǔn)備就緒的王守武等人后,便向他們點(diǎn)了下頭,示意他們可以開始了。
隨即王守武、黃昆他們便開始操控光刻機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。
王守武拿出了一塊表面經(jīng)過高拋光的晶圓片。
這塊硅片在高溫爐當(dāng)中通入了水蒸氣,在其表面生出了一層厚度均勻的二氧化硅。
然后他們還需要將這塊覆蓋了二氧化硅層的晶圓片涂上光刻膠,這也是極為關(guān)鍵的一步。
在一臺轉(zhuǎn)速達(dá)到了3000轉(zhuǎn)每分鐘的光刻膠涂布機(jī)的平臺上,一英寸的晶圓片高速旋轉(zhuǎn),隨即便開始滴涂液態(tài)的光刻膠。
它的原理就是通過高速的旋轉(zhuǎn),精密的形成一層薄而均勻的膠膜。
在所有人的注視下,很快晶圓片就停止了旋轉(zhuǎn),這也意味著這一步已經(jīng)完成了。
在這片晶圓片上已經(jīng)覆上了一層肉眼幾乎不可見的光刻膠。
隨即又送入到了前烘機(jī)當(dāng)中進(jìn)行軟烤,去除光刻膠當(dāng)中的溶劑,以便于下一步。
從這里就可以看出想要生產(chǎn)pn結(jié)型晶體管有多么復(fù)雜了。
接下來便是將這片處理好的晶圓片送入接觸式光刻機(jī)當(dāng)中進(jìn)行最關(guān)鍵的制造。
接觸式光刻機(jī)的原理就是將繪制了電路圖案的掩膜版與涂有光刻膠的硅片表面緊密接觸。
然后再用高壓汞燈進(jìn)行照射,光線就會透過掩膜版的透明部分,使相對應(yīng)的區(qū)域的光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
這也是光刻機(jī)加工的第一步。
在完成了這一步后還需要進(jìn)行顯影。
就是將曝光過的晶圓片浸入特定的化學(xué)顯影液當(dāng)中。
對于正性光刻膠,被光照過的區(qū)域會被溶解掉,從而在光刻膠上精確地復(fù)制出掩模版的圖案,暴露出其下方的二氧化硅層。
到了這一步的時候光刻機(jī)的加工就已經(jīng)完成了。
看到這個已經(jīng)被刻上了圖案的晶圓片,所有人心中都松了一口氣。
因為最關(guān)鍵的一步已經(jīng)完成了。
接下來就到了蝕刻機(jī)派上用場的時候了。
它的作用就是將沒有光刻膠保護(hù)的二氧化硅區(qū)域腐蝕掉,之后,用強(qiáng)酸的方式將剩余的光刻膠完全去除,最終得到結(jié)構(gòu)清晰的二氧化硅掩蔽層。
然后就是用擴(kuò)散法進(jìn)行摻雜,在n型晶圓片襯底上形成p型區(qū),從而構(gòu)成pn節(jié),這就是pn結(jié)型晶體管的由來。
到了這一步還沒有結(jié)束,接下來還需要進(jìn)行蒸發(fā)和金屬化。
用蒸發(fā)臺通過熱蒸發(fā)沉積金屬電極,形成晶體管的接觸點(diǎn)。
然后再用電鍍設(shè)備形成金屬連接。
最后一步就是封裝了。
用密封機(jī)將晶體管封裝到外殼當(dāng)中,并提供保護(hù)和引腳的連接。
這就是整個pn結(jié)型晶體管的加工過程。
從沙子到成型,一共需要經(jīng)歷超過百道工序。
這一幕也讓秦風(fēng)看的緊張不已。
一直到看到成品之后,懸著的心才算落了一半。
之所以是一半,是因為晶體管還未經(jīng)過示波器進(jìn)行檢測,通過了示波器的檢測之后才算完成所有工序。
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