只是后来因为各种原因放弃了自主研发,现在有了光刻机,他一定要抓住时机,让种花半导体工业走上正轨。
赵阳首先在加工车间里取了一块圆形的单晶硅晶圆,这将作为芯片的基础载体。
这块晶圆经过精密切割与抛光,表面达到了光学级别的平整光洁,确保芯片制造时的精度。
然后,他使用化学气相沉积技术,在晶圆表面镀上了一层均匀的硅氧化物,这是电介质层。
接着再镀上一层铝薄膜,这将作为电路的导电层。
铺垫完成后,赵阳取出设计好的电路布图,这是一款简单的运算放大器芯片,包含了一些基础逻辑门和运放模块。
他使用绘图软件将电路布图精确地绘制出来,然后通过光刻技术制作了一张掩膜版图。
这张掩膜是关键,它将决定电路能够精确地印刷到晶圆上。
赵阳把掩膜小心地放入光刻机的顶部,调整镜头,使光束对准晶圆,然后启动光刻机。
强大的紫外线通过掩膜上的透明区域照射在晶圆的光刻胶上,反复曝光多次。
曝光完成后,利用显影液洗去未照射区域的光刻胶,经过烘干,电路图案就显现出来了。
接下来就是腐蚀工序,将不需要的区域腐蚀掉。
首先是干法腐蚀,使用气体蚀刻掉红外线照射区域以外的铝层,这样就形成了电路的导电线路。
然后进行湿法腐蚀,移除硅氧化层,使芯片的晶体管区域露出硅基底,为后续的掺杂打下基础。
经过上述关键工序,芯片的基本电路结构就形成了。
最后还需要进行掺杂,向指定区域掺入杂质原子,形成N型与p型半导体,完成晶体管的形成。
反复检查后,赵阳确认芯片的芯片结构与设计完全一致,没有缺陷。
第一枚芯片终于诞生了!
虽然只有约5毫米见方,但却包含了上百个电子元件。
这在现在已经相当了不起。
赵阳清