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湖南MEMS半導(dǎo)體器件加工步驟

來源: 發(fā)布時間:2022-03-15

晶圓是指制作硅半導(dǎo)體電路所用的硅晶片,,其原始材料是硅。高純度的多晶硅溶解后摻入硅晶體晶種,,然后慢慢拉出,,形成圓柱形的單晶硅。硅晶棒在經(jīng)過研磨,,拋光,,切片后,形成硅晶圓片,,也就是晶圓,。國內(nèi)晶圓生產(chǎn)線以8英寸和12英寸為主。晶圓的主要加工方式為片加工和批加工,,即同時加工1片或多片晶圓,。隨著半導(dǎo)體特征尺寸越來越小,加工及測量設(shè)備越來越先進,,使得晶圓加工出現(xiàn)了新的數(shù)據(jù)特點,。同時,特征尺寸的減小,,使得晶圓加工時,,空氣中的顆粒數(shù)對晶圓加工后質(zhì)量及可靠性的影響增大,,而隨著潔凈的提高,顆粒數(shù)也出現(xiàn)了新的數(shù)據(jù)特點,。表面硅MEMS加工工藝成熟,,與IC工藝兼容性好。湖南MEMS半導(dǎo)體器件加工步驟

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光刻過程:首先,,通過金屬化過程,,在硅襯底上布置一層只數(shù)納米厚的金屬層。然后在這層金屬上覆上一層光刻膠,。這層光阻劑在曝光(一般是紫外線)后可以被特定溶液(顯影液)溶解,。使特定的光波穿過光掩膜照射在光刻膠上,可以對光刻膠進行選擇性照射(曝光),。然后使用前面提到的顯影液,,溶解掉被照射的區(qū)域,這樣,,光掩模上的圖形就呈現(xiàn)在光刻膠上,。通常還將通過烘干措施,改善剩余部分光刻膠的一些性質(zhì),。上述步驟完成后,,就可以對襯底進行選擇性的刻蝕或離子注入過程,未被溶解的光刻膠將保護襯底在這些過程中不被改變,??涛g或離子注入完成后,將進行光刻的較后一步,,即將光刻膠去除,,以方便進行半導(dǎo)體器件制造的其他步驟。通常,,半導(dǎo)體器件制造整個過程中,,會進行很多次光刻流程。生產(chǎn)復(fù)雜集成電路的工藝過程中可能需要進行多達50步光刻,,而生產(chǎn)薄膜所需的光刻次數(shù)會少一些,。河南新型半導(dǎo)體器件加工什么價格MEMS采用類似集成電路(IC)的生產(chǎn)工藝和加工過程。

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單晶硅是從大自然豐富的硅原料中提純制造出多晶硅,,再通過區(qū)熔或直拉法生產(chǎn)出區(qū)熔單晶或直拉單晶硅,,進一步形成硅片、拋光片,、外延片等,。直拉法生長出的單晶硅,用在生產(chǎn)低功率的集成電路元件。而區(qū)熔法生長出的單晶硅則主要用在高功率的電子元件,。直拉法加工工藝:加料→熔化→縮頸生長→放肩生長→等徑生長→尾部生長,長完的晶棒被升至上爐室冷卻一段時間后取出,,即完成一次生長周期,。懸浮區(qū)熔法加工工藝:先從上、下兩軸用夾具精確地垂直固定棒狀多晶錠,。用電子轟擊,、高頻感應(yīng)或光學(xué)聚焦法將一段區(qū)域熔化,使液體靠表面張力支持而不墜落,。移動樣品或加熱器使熔區(qū)移動,。這種方法不用坩堝,能避免坩堝污染,,因而可以制備很純的單晶,,也可采用此法進行區(qū)熔。

刻蝕是半導(dǎo)體制造工藝以及微納制造工藝中的重要步驟,??涛g狹義理解就是光刻腐蝕,先通過光刻將光刻膠進行光刻曝光處理,,然后通過其它方式實現(xiàn)腐蝕處理掉所需除去的部分,。刻蝕是用化學(xué)或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料的過程,,其基本目標是在涂膠的硅片上正確地復(fù)制掩模圖形,。隨著微制造工藝的發(fā)展,廣義上來講,,刻蝕成了通過溶液,、反應(yīng)離子或其它機械方式來剝離、去除材料的一種統(tǒng)稱,,成為微加工制造的一種普適叫法,。懸浮區(qū)熔法加工工藝:先從上、下兩軸用夾具精確地垂直固定棒狀多晶錠,。

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半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)工藝:首先將多晶硅和摻雜劑放入單晶爐內(nèi)的石英坩堝中,,將溫度升高至1420℃以上,得到熔融狀態(tài)的多晶硅,。其中,,通過調(diào)控放入摻雜劑的種類(B、P,、As,、Sb)及含量,可以得到不同導(dǎo)電類型及電阻率的硅片。待多晶硅溶液溫度穩(wěn)定之后,,將籽晶緩慢下降放入硅熔體中(籽晶在硅融體中也會被熔化),,然后將籽晶以一定速度向上提升進行引晶過程。隨后通過縮頸操作,,將引晶過程中產(chǎn)生的位錯消除掉,。當(dāng)縮頸至足夠長度后,通過調(diào)整拉速和溫度使單晶硅直徑變大至目標值,,然后保持等徑生長至目標長度,。較后為了防止位錯反延,對單晶錠進行收尾操作,,得到單晶錠成品,,待溫度冷卻后取出。單晶硅片是單晶硅棒經(jīng)由一系列工藝切割而成的,。河南新型半導(dǎo)體器件加工什么價格

晶圓企業(yè)常用的是直拉法,。湖南MEMS半導(dǎo)體器件加工步驟

MEMS制造是基于半導(dǎo)體制造技術(shù)上發(fā)展起來的;它融合了擴散,、薄膜(PVD/CVD),、光刻、刻蝕(干法刻蝕,、濕法腐蝕)等工藝作為前段制程,,繼以減薄、切割,、封裝與測試為后段,,輔以精密的檢測儀器來嚴格把控工藝要求,來實現(xiàn)其設(shè)計要求,。MEMS制程各工藝相關(guān)設(shè)備的極限能力又是限定器件尺寸的關(guān)鍵要素,,且其相互之間的配套方能實現(xiàn)設(shè)備成本的較低;MEMS生產(chǎn)中的薄膜指通過蒸鍍,、濺射,、沉積等工藝將所需物質(zhì)覆蓋在基片的表層,根據(jù)其過程的氣相變化特性,,可分為PVD與CVD兩大類,。湖南MEMS半導(dǎo)體器件加工步驟

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