黄博士眉头紧皱,指着一份资料的手绘图——上面展示了一个硅片上的多个晶体管连接设计,并标注了‘光掩模’和‘扩散工艺’字样。
他语气中带着好奇和疑惑道:“赵副组长,这份资料内容我不太明白。
这里提到了一种平面工艺,用于在单一硅基片上集成多个晶体管单元,这个概念非常新颖,我在西方都闻所未闻。”
他停顿了一下后,敲击桌面上的图纸:“在贝尔实验室去年的最新论文中,他们的晶体管还停留在合金结技术,使用的不仅是锗,每个元件还单独手工装配。
但你这份资料却跳过了这一步。
它假设我们能够直接在硅片上‘画’出晶体管图案,并批量制造。
这种工艺如何实现呢?按照现在真空管思维,元件小型化会面临漏电和热稳定性问题。
但你这份资料却声称可以克服,还预测未来能够在一平方厘米集成上百个晶体管甚至更多。”
黄博士说到这里加重了语气道:“这可信吗?或者说它仅仅只是理论推演?”
赵杰微微一笑,没想到黄博士都已经研究到这里了。
后面的资料他写的并不详细,的确像是理论推演。
既然问他的是黄博士,那么他就好好的给他解释一下。
在现在西方的晶体管才刚刚出现,甚至都还没有开始进行商用,甚至连硅材料都还没有普及,使用的还是价格昂贵的锗材料用于制造晶体管。
而他才刚刚回国,刚刚接触到硅材料制造的晶体管。
资料上所提及的平面工艺要在59年才出现,这也是光刻机起步的开端。
赵杰展开了资料,指着平面工艺部分道:“这份资料并不是空想,而是基于现有技术的延伸,我从两个方面给你解释清楚。
当前西方合金结晶体管的主要问题就在于界面的不稳定,容易漏电。
但硅材料热稳定性更好,我们现在量产的PN结晶体管已经证明了这一点。
硅氧化物能天然形成保护层,减少表面态效应,这就解决了小型化的第一道关卡——漏电控制。
第二方面是工艺。
你看着光掩模的草图。”
赵杰的手指放在了草图上,接着说道:“它本质是改良的照相制版术。
我们先用高温炉在硅片表面氧化生成SiO层,在涂上光敏胶,通过掩膜版曝光显影,就能选择性蚀刻出窗口。
接着再用气相扩散渗镀将杂质引入窗口区域,形成PN结。
整个过程可在单一硅片上
本章未完,请点击下一页继续阅读!