广州生物芯片半导体器件加工

光刻是集成电路制造中利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将电路图形传递到单晶表面或介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。随着半导体技术的发展，光刻技术传递图形的尺寸限度缩小了2～3个数量级（从毫米级到亚微米级），已从常规光学技术发展到应用电子束、X射线、微离子束、激光等新技术；使用波长已从4000埃扩展到0.1埃数量级范围。光刻技术成为一种精密的微细加工技术。光刻也是平面型晶体管和集成电路生产中的一个主要工艺。是对半导体晶片表面的掩蔽物(如二氧化硅)进行开孔，以便进行杂质的定域扩散的一种加工技术。一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。MEMS器件中摩擦表面的摩擦力主要是由于表面之间的分子相互作用力引起的，而不是由于载荷压力引起。广州生物芯片半导体器件加工

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，并根据需要事先在薄膜下面已确定的区域中生长分离层。这些都需要制膜工艺来完成。制膜的方法有很多，如蒸镀、溅射等物理的气相淀积法（PVD）、化学气相淀积法（CVD）以及外延和氧化等。其中CVD是微电子加工技术中较常用的薄膜制作技术之一，它是在受控气相条件下，通过气体在加热基板上反应或分解使其生成物淀积到基板上形成薄膜。CVD技术可以分为常压（APCVD）、低压（LPCVD）、等离子体增强（PECVD）等不同技术。采用CVD所能制作的膜有多晶硅、单晶硅、非晶硅等半导体薄膜，氧化硅、氮化硅等绝缘体介质膜，以及高分子膜和金属膜等。由于在表面硅MEMS加工技术中较常用到的是多晶硅、氧化硅、氮化硅薄膜，而它们通常采用LPCVD或PECVD来制作。广州新型半导体器件加工平台在MOS场效应管的制作工艺中，多晶硅是作为电极材料（栅极）用的，用多晶硅构成电阻的结构。

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。

二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性，在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。当外加的反向电压高到一定程度时，PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。微纳加工技术具有多学科交叉性和制造要素极端性的特点。

基于光刻工艺的微纳加工技术主要包含以下过程：掩模（mask）制备、图形形成及转移（涂胶、曝光、显影）、薄膜沉积、刻蚀、外延生长、氧化和掺杂等。在基片表面涂覆一层某种光敏介质的薄膜（抗蚀胶），曝光系统把掩模板的图形投射在（抗蚀胶）薄膜上，光（光子）的曝光过程是通过光化学作用使抗蚀胶发生光化学作用，形成微细图形的潜像，再通过显影过程使剩余的抗蚀胶层转变成具有微细图形的窗口，后续基于抗蚀胶图案进行镀膜、刻蚀等可进一步制作所需微纳结构或器件。刻蚀先通过光刻将光刻胶进行光刻曝光处理，然后通过其它方式实现腐蚀处理掉所需除去的部分。广州生物芯片半导体器件加工

干法刻蚀种类很多，包括光挥发、气相腐蚀、等离子体腐蚀等。广州生物芯片半导体器件加工

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