江西5G半导体器件加工实验室
表面硅MEMS加工技术是在集成电路平面工艺基础上发展起来的一种MEMS工艺技术。它利用硅平面上不同材料的顺序淀积和选择腐蚀来形成各种微结构。表面硅MEMS加工技术的基本思路是:先在基片上淀积一层称为分离层的材料,然后在分离层上面淀积一层结构层并加工成所需图形。在结构加工成型后,通过选择腐蚀的方法将分离层腐蚀掉,使结构材料悬空于基片之上,形成各种形状的二维或三维结构。表面硅MEMS加工工艺成熟,与IC工艺兼容性好,可以在单个直径为几十毫米的单晶硅基片上批量生成数百个MEMS装置。热处理的第三种用途是通过加热在晶圆表面的光刻胶将溶剂蒸发掉,从而得到精确的图形。江西5G半导体器件加工实验室
半导体器件的生产,除需要超净的环境外,有些工序还必须在真空中进行。在我们生活的大气环境中,充满了大量的氮气、氧气和其他各种气体分子,这些气体分子时时刻刻都在运动着。当这些气体分子运动到物体的表面时,就会有一部分黏附在该物体的表面。这在日常生活中,不会产生多大的影响。但在对周围环境要求极高的半导体器件的生产工序中,这些细微的变化就会给生产带来各种麻烦。每一半导体器件都包含着许多层各种各样的材料,如果在这些不同的材料层之间混入气体分子,就会破坏器件的电学或光学性能。比如,当希望在晶体层上再生长一层晶体时(称为外延),底层晶体表面吸附的气体分子,会阻碍上面的原子按照晶格结构进行有序排列,结果在外延层中引入大量缺陷,严重时,甚至长不出晶体,而只能得到原子排列杂乱无章的多晶或非晶体。江西5G半导体器件加工实验室表面硅MEMS加工工艺主要是以不同方法在衬底表面加工不同的薄膜。
光刻机又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等,是制造芯片的中心装备。它采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。光刻胶是光刻工艺中较关键材料,国产替代需求紧迫。光刻工艺是指在光照作用下,借助光刻胶将掩膜版上的图形转移到基片上的技术,在半导体制造领域,随着集成电路线宽缩小、集成度大为提升,光刻工艺技术难度大幅提升,成为延续摩尔定律的关键技术之一。同时,器件和走线的复杂度和密集度大幅度提升,高级制程关键层次需要两次甚至多次曝光来实现。其中,光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。
半导体元器件的制备首先要有较基本的材料——硅晶圆,通过在硅晶圆上制作电路与电子元件(如电晶体、电容体、逻辑闸等),为上述各制程中所需技术较复杂且资金投入较多的过程。由于芯片是高精度的产品,因此对制造环境有很高的要求,其所需制造环境为为一温度、湿度与含尘均需控制的无尘室。此外,一枚芯片所需处理步骤可达数百道,而且使用的加工机台先进且昂贵,动辄数千万一台,虽然详细的处理程序是随著产品种类与所使用的技术有关;不过其基本处理步骤通常是晶圆先经过适当的清洗之後,接着进行氧化及沈积,较後进行微影、蚀刻及离子植入等反覆步骤,以完成晶圆上电路的加工与制作。晶圆企业常用的是直拉法。
干法刻蚀又分为三种:物理性刻蚀、化学性刻蚀、物理化学性刻蚀。其中物理性刻蚀又称为溅射刻蚀。很明显,该溅射刻蚀靠能量的轰击打出原子的过程和溅射非常相像。(想象一下,如果有一面很旧的土墙,用足球用力踢过去,可能就会有墙面的碎片从中剥离)这种极端的刻蚀方法方向性很强,可以做到各向异性刻蚀,但不能进行选择性刻蚀。化学性刻蚀利用等离子体中的化学活性原子团与被刻蚀材料发生化学反应,从而实现刻蚀目的。由于刻蚀的中心还是化学反应(只是不涉及溶液的气体状态),因此刻蚀的效果和湿法刻蚀有些相近,具有较好的选择性,但各向异性较差。蚀刻使用的是波长很短的紫外光并配合很大的镜头。江西5G半导体器件加工实验室
清洗是晶圆加工制造过程中的重要一环。江西5G半导体器件加工实验室
MEMS制造是基于半导体制造技术上发展起来的;它融合了扩散、薄膜(PVD/CVD)、光刻、刻蚀(干法刻蚀、湿法腐蚀)等工艺作为前段制程,继以减薄、切割、封装与测试为后段,辅以精密的检测仪器来严格把控工艺要求,来实现其设计要求。MEMS制程各工艺相关设备的极限能力又是限定器件尺寸的关键要素,且其相互之间的配套方能实现设备成本的较低;MEMS生产中的薄膜指通过蒸镀、溅射、沉积等工艺将所需物质覆盖在基片的表层,根据其过程的气相变化特性,可分为PVD与CVD两大类。江西5G半导体器件加工实验室
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