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【半导体那点事】半导体制程工艺

时间:2023-10-16 16:44:26 浏览:698

上篇讲到,半导体和晶体管是如何一步步现世的,接下来这篇文章将讲述半导体的制程工艺。


为便于理解,我们先来看看普通电子零件是如何制成的,随便拆解身边任何意见电子产品,我们可以发现其基本结构都是把晶体管、干电池、蓄电池和电感线圈等各种单位电子元器件固定在PCB上,制程工艺可简单概括为“电子元器件的制造 → 电子元器件的固定”。

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▲ 图1: 基板上焊接了各种电子元器件。过去,计算机的CPU也采用这种制作方法


同样,在晶圆上制作 MOSFET时也采用这种顺序。晶圆加工的第一道工艺就是“制造”各种电子元器件。说是“制造”,其实就是通过在晶圆上的各种处理,绘制所需的电子元器件。这一过程我们称之为晶圆加工的前端工艺(FEOL,Front End Of the Line)。随后,我们需要“固定”这些电子元器件。当然,对于这么小的电子元器件,无法使用直接焊接的方式,而是需要采用与FEOL相似的技术,通过金属布线在多达数十亿个电子元器件之间形成连接。这一过程我们称之为晶圆加工的后端工艺(BEOL)。FEOL与BEOL加起来,统称为半导体制造的“前端工艺”。

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▲ 图2:实际工艺顺序;在FEOL阶段制作MOSFET,然后再以金属布线代替焊接过程,连接FEOL的各种电子元器件。


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