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為制造二極管，我們只能在隔離的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行摻雜，而不是在整個(gè)圓片上進(jìn)行摻雜。此外，還需要在器件上制作接觸和互連。本節(jié)講述怎樣利用光刻在圓片上制造微小精確的結(jié)構(gòu)。光刻中，用具有精確限制結(jié)構(gòu)的掩膜在各步工藝中阻擋圓片的某些部分。
我們來(lái)看看怎樣制作簡(jiǎn)單的二極管(圖1)，p型圖片覆蓋上一層氧化層，接著是一層光刻膠，如圖(a)，光刻膠是光敏有機(jī)化合物，通常旋涂到硅片上。經(jīng)光照射會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)于正膠，顯影會(huì)去除曝光后的光刻膠。對(duì)于負(fù)膠，顯影會(huì)去除沒(méi)有曝光的部分。加上掩膜版，只有在掩膜版透明的地方光刻膠才會(huì)被曝光。然后顯影，在光刻膠上留下圖形。
接下來(lái)，圓片放在離子注入機(jī)中。施主離子注入氧化層(后面會(huì)被去除)和襯底中。半導(dǎo)體被離子轟擊的地方成為n型。這樣，n+阱就在p型襯底上生成。注意施主的注入數(shù)目必須超過(guò)背景受主濃度，才能使注入?yún)^(qū)成為n型。
下一步，生成新的氧化層，這一層用另一個(gè)掩膜來(lái)限制離子注入，生成p型歐姆接觸的p+層。
生長(zhǎng)另一層氧化層，再在圓片上旋涂一層光刻膠。采用第三層掩膜版，形成制作接觸的兩個(gè)孔，當(dāng)生成下一層金屬時(shí)，通過(guò)前面剩下的氧化層和p型襯底絕緣。
最后形成金屬圖形，制作p區(qū)和n區(qū)的電接觸。接觸通過(guò)氧化層上的通孔形成。
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| 圖(a) 生長(zhǎng)硅氧化層，覆蓋光刻膠。 | 圖(b) 通過(guò)掩膜曝光。 |
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| 圖(c) 光照改變曝光區(qū)的光刻膠的化學(xué)特性。 | 圖(d) 曝光后的光刻膠以及下面的層被刻蝕掉。 |
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| 圖(e) 離子注入磷原子，留下(f)中所示的n+結(jié)構(gòu)。 | |
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| 圖(g) 淀積新的氧化層，用掩膜在氧化層上開(kāi)孔。 | 圖(h) 用二次離子注入形成p+接觸層。 |
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| 圖(i) 用第三個(gè)掩膜在氧化層上形成圖形。 | 圖(j) 刻蝕形成接觸孔。 |
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| 圖(k) 整個(gè)圓片上淀積一層金屬。 | 圖(I) 用另一個(gè)掩膜在金屬上形成圖形。 |
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| 圖(m) 最終的器件有兩個(gè)接觸，一個(gè)連接n區(qū)，一個(gè)連接p襯底。 | |
圖2中是用來(lái)制作16M比特的存儲(chǔ)器芯片的其中一個(gè)掩膜。掩膜版制作的比較大，再經(jīng)過(guò)投影縮小
