【康沃真空网】半导体芯片由许多比指甲还小、薄如纸的微观层组成。半导体堆叠得又高又实，形成类似于高层建筑的复杂结构。为了形成这种结构，光刻——包括在单晶硅（Si；单晶硅，半导体原料）晶圆的顶部分阶段涂上薄膜并绘制电路，蚀刻——选择性地去除不需要的材料，并清洗步骤重复多次。在蚀刻和清洁过程之后，薄膜分隔、连接和保护电路。现在，我们将研究制作薄膜的沉积过程和赋予半导体电特性的一系列过程。

　　晶圆薄涂层的沉积工艺

　　术语“薄膜”指的是 1 微米或更薄（μm，百万分之一米）的薄膜；这种厚度无法通过简单的机械加工来实现。沉积是指在晶片上以所需的分子或原子水平淀积薄膜的一系列过程。因为涂层很薄，所以需要精密、准确的技术才能将薄膜均匀地淀积在晶圆上。

　　沉积大致可分为两种类型。两种类型是物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。PVD主要用于沉积金属薄膜，不伴随化学反应。同时，CVD 涉及将外部能量施加到由气体的化学反应形成的粒子蒸气。蒸汽被喷向表面进行沉积。该技术可用于将薄膜沉积到导体、绝缘体和类似的半导体上。CVD 是当前半导体工艺中使用最广泛的沉积方法。根据所使用的外部能源，CVD 可进一步分为热 CVD、等离子 CVD 和光诱导 CVD。其中，等离子CVD应用最为广泛，具有低温成膜、调节膜厚均匀性、并处理大批量。通过沉积工艺形成的薄膜有两层：连接电路之间电信号的金属（导电）层，以及电气隔离内部连接层或隔离污染物的绝缘层。

　　半导体同时具有导体和绝缘体的特性，而离子注入是从本质上将硅片变成半导体的工艺。纯硅是绝缘体，不导电，但添加杂质赋予导电性能并使其能够导电。这些杂质称为离子。这些离子被转化为细小的气态粒子，然后注入晶圆的正面达到所需的深度。使用的杂质来自元素周期表中的第 15 族（磷、P 和砷，AS）或第 13 族（硼，B）。注入第 15 族元素得到 n 型半导体，而注入第 13 族元素得到 p 型半导体。沉积过程很关键，因为沉积的薄膜有多薄和均匀会影响或破坏半导体质量。未来的半导体电路结构的厚度将比人类头发丝薄几百万倍。为了赋予这些电路电气特性，需要更先进的沉积技术来创造更薄、更均匀的薄膜。