常見的加工工藝有四種類型，分別是圖形化技術(shù)(光刻)、摻雜技術(shù)、鍍膜技術(shù)和刻蝕技術(shù)。具體工藝包括光刻(lithography)、離子注入(ion implantation)、快速退火(rapid thermal process，RTP)，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)、濺射(sputtering)、干法刻蝕和濕法腐蝕等。

二、摻雜技術(shù)

摻雜技術(shù)在半導(dǎo)體技術(shù)里也是不可或缺的，它可以根據(jù)需要改變半導(dǎo)體材料的電學(xué)特性。常見的摻雜方式一般有兩種，分別是熱擴(kuò)散和離子注入。

行業(yè)中常采用了離子注入的摻雜方式，涉及離子注入和RTP兩種工藝。

1. 離子注入

離子注入是利用高能離子直接轟擊半導(dǎo)體基片實(shí)現(xiàn)摻雜的。與熱擴(kuò)散相比，離子注入有著諸多優(yōu)點(diǎn)。待注入的離子是利用質(zhì)量分析器篩選的，確保了高摻雜純度。在整個(gè)注入過程，基片一般保持室溫或稍高一點(diǎn)的溫度，可選用的掩蔽膜有很多，如二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)和光刻膠等，這使自對(duì)準(zhǔn)掩蔽技術(shù)具有很高的靈活性。

離子注入的劑量可精確控制，注入后雜質(zhì)離子在同一平面內(nèi)的分布十分均勻，注入結(jié)果的重復(fù)性也很高。

離子注入的深度由注入離子的能量決定，通過控制離子的能量和劑量，可操控注入后雜質(zhì)離子在基片中的分布，還可以連續(xù)多次地實(shí)施不同方案的注入，借此獲得各種形態(tài)的雜質(zhì)分布。值得注意的是，在基片是單晶的情況下，若離子注入的方向與基片的晶向平行，將出現(xiàn)溝道效應(yīng)，即一部分離子會(huì)順著溝道運(yùn)動(dòng)，注入深度會(huì)變得難以控制，為避免溝道效應(yīng)的出現(xiàn)，通常使單晶基片的主軸方向偏離注入方向7°左右，或在基片表面覆蓋一層無定形介質(zhì)層。

雖然離子注入有許多優(yōu)點(diǎn)，但也不可避免地存在缺點(diǎn)，比如對(duì)基片的晶體結(jié)構(gòu)損傷較為嚴(yán)重。高能量的離子注入到基片內(nèi)部后,通過碰撞將能量傳遞給基片原子核及其電子,使其脫離晶格束縛進(jìn)入間隙，從而形成間隙一空位缺陷對(duì)。損傷嚴(yán)重時(shí)，基片晶體中某些區(qū)域的結(jié)構(gòu)可能遭到徹底的破壞而變成無序的非晶區(qū)。晶格損傷對(duì)半導(dǎo)體材料的電學(xué)性質(zhì)影響極大，如降低載流子遷移率，減少非平衡載流子的壽命等。最重要的是，注入的雜質(zhì)絕大多數(shù)都處在不規(guī)則的間隙位置，無法形成有效摻雜。因此，離子注入后必須修復(fù)晶格損傷與電激活雜質(zhì)。

2. 快速退火(RTP)

熱退火是最有效的修復(fù)離子注入帶來的晶格損傷和電激活雜質(zhì)的方法。在高溫下，基片晶體里的間隙——空位缺陷對(duì)會(huì)因復(fù)合而消失；非晶區(qū)也會(huì)從與單晶區(qū)的交界面開始，以固相外延的方式重結(jié)晶。為防止基片材料在高溫下被氧化，熱退火過程需要在真空或惰性氣體環(huán)境下進(jìn)行。

傳統(tǒng)熱退火所需時(shí)間較長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)擴(kuò)散嚴(yán)重而形成再分布。RTP工藝的出現(xiàn)解決了這一問題,它可在縮短退火時(shí)間的前提下很大程度地完成晶格損傷的修復(fù)與雜質(zhì)的電激活。

根據(jù)熱源的不同，RTP分為以下幾種類型：掃描電子束、脈沖電子?xùn)|與離子束、脈沖激光、連續(xù)波激光與寬帶非相干光源(鹵燈、石墨加熱器、電弧燈)等，其中寬帶非相干光源的應(yīng)用最為廣泛。它們都可以在剎那間將基片加熱到所需溫度,在短時(shí)間內(nèi)完成退火,有效地降低了雜質(zhì)的擴(kuò)散程度。