制造集成电路
制作基晶片
制造集成电路的基板材料或基晶圆是晶圆半导体，例如硅或镓砷化物。为了获得一致的性能，半导体必须是极其纯净和单一的水晶．制造大单晶的基本技术是由波兰化学家Jan Czochralski在1916年发现的，现在被称为Czochralski方法．要创建单晶通过使用zzochralski方法，将电子级硅(精炼到1000亿分之一的杂质)加热到大约1500°C(2700°F)石英坩埚．一个电子捐赠元素如磷或砷(p型半导体)或电子接受元件，例如硼(n类型半导体)以十亿分之几的浓度混合在一起。一个直径约0.5厘米(0.2英寸)，长度约10厘米(4英寸)的小“种子”晶体被连接到一根棒的末端，并降低到刚好穿透硅的熔融表面。然后，棒和坩埚以相反的方向旋转，同时棒以每秒几毫米的速度缓慢后退。正确同步，这些过程导致单晶生长缓慢。
许多天之后，单晶的长度可以超过1米(3.3英尺)，直径可以超过300毫米(11.8英寸)。然后，大锭像面包一样被切成薄片，在薄片上同时制造大量的集成电路。集成电路在制造后被切割和分离。
建筑层
各种各样的设备，比如二极管，晶体管，电容器,电阻，可以用p- - -n型半导体。从相同的几个基本部件中制造所有这些不同的电子元件是很方便的制造业步骤。
集成电路由大约0.000005到0.1毫米厚的层组成，这些层一次构建在半导体基板上，最终可能有30层或更多层芯片．在芯片上创建不同的电子元件是一件简单的事情n- - -p-type将位于每个层上。每一层都是蚀刻的，在材料要沉积的确切位置使用线条和几何形状。
晶圆可以通过以下三种基本方式之一进行改变沉积(即增加一层)，蚀刻或去除一层，或通过植入(改变一层的组成)。下面将描述这些过程。(蚀刻的进一步细节将在本节中描述光刻．)
沉积
在这个过程中薄膜淀积，某种物质的薄膜通过化学或物理反应沉积在晶圆上。
化学方法
在一种常用的方法中，称为化学气相沉积，衬底放置在低压室中，其中某些气体混合并加热到650-850°C(1200 - 1550°F)，以形成所需的固体薄膜物质。固体从混合气体中凝结，并在晶圆表面均匀地“下雨”。这种技术的一种特殊变体，被称为外延，在晶圆上缓慢沉积硅(或砷化镓)以产生晶体的外延生长。这种薄膜可以相对较厚(0.1毫米)，通常用于生产绝缘体上硅衬底，降低功率要求并加快CMOSs的开关能力(在本节中描述)互补金属氧化物半导体)．另一种变体，被称为等离子体增强(或等离子体辅助)化学气相沉积，使用低压用高压产生等离子体环境．的等离子体导致气体在300 ~ 350°C(600 ~ 650°F)和更快的温度下反应和沉淀，但这种方法往往会牺牲沉积的均匀性。
还有两种化学沉积方法电沉积(或电镀)和热氧化。在前者中，基材被赋予导电涂层，并放置在含有金属的液体溶液(电解质)中离子，例如黄金，铜,或镍．可以制作各种厚度的薄膜。在热氧化中，基板被加热到900 - 1100°C(1650 - 2000°F)，这导致表面氧化。这种工艺常用于形成薄的(0.0001-mm)绝缘层二氧化硅．
物理方法
一般来说，胶片的物理方法沉积不如化学方法均匀;然而，物理方法可以在较低的温度下进行，因此对基底的损坏风险较小。一种常见的物理方法是溅射．在溅射过程中，晶圆和金属源被放置在真空室中惰性气体如氩在低压下引入。然后，气体被射频电源电离，离子被加速器加速电场朝向金属表面。当这些高能离子撞击时，它们会撞击一些金属原子从表面脱落形成蒸汽。这种蒸汽凝结在腔内的表面，包括基材，在那里它形成所需的薄膜。
在蒸发沉积，金属源加热在真空室通过电流通过钨容器或通过聚焦电子束在金属表面。当金属原子蒸发时，它们形成蒸汽，在晶圆较冷的表面凝结形成一层。
最后,在铸造，物质是溶解在溶剂中，喷在晶圆上。溶剂蒸发后，会形成一层极薄的薄膜(可能是一层薄膜)分子)的物质被留下来。铸造时通常用来添加一层光敏聚合物涂层，称为光刻胶层。
蚀刻
一层可以被全部或部分地去除，要么用强化学物质蚀刻掉材料，要么用活性离子蚀刻(RIE)。RIE类似于氩腔中的溅射，但极性颠倒，使用不同的气体混合物。晶圆表面的原子飞走了，留下一片光秃秃的。
植入
另一种修改晶圆的方法是用额外的原子轰击晶圆表面。这被称为着床。足够多的原子深深地嵌入到表面，改变了它的特性，形成了n- - -p类型的材料。过度活跃的原子会撕裂组织良好的晶格，破坏晶圆的结构。植入后晶圆被退火(加热)以修复这种损伤。作为退火的一个副作用，注入的原子通常会移动一点，扩散到周围的材料中。因此，退火后包含注入原子的总面积称为a扩散层。
最后的钝化层被添加到晶圆的顶部，以密封水和其他污染物。孔被蚀刻通过这层在某些位置，使电接触集成电路。