GaN材料系列具有低的熱產(chǎn)生率和高的擊穿電場(chǎng),,是研制高溫大功率電子器件和高頻微波器件的重要材料。目前,隨著MBE技術(shù)在GaN材料應(yīng)用中的進(jìn)展和關(guān)鍵薄膜生長(zhǎng)技術(shù)的突破,,成功地生長(zhǎng)出了GaN多種異質(zhì)結(jié)構(gòu),。用GaN材料制備出了金屬場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MESFET),、異質(zhì)結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(HFET),、調(diào)制摻雜場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MODFET)等新型器件。調(diào)制摻雜的AlGaN/GaN結(jié)構(gòu)具有高的電子遷移率(2000cm2/v·s),、高的飽和速度(1×107cm/s),、較低的介電常數(shù),是制作微波器件的優(yōu)先材料,;GaN較寬的禁帶寬度(3.4eV)及藍(lán)寶石等材料作襯底,,散熱性能好,有利于器件在大功率條件下工作,。晶圓制造是指在硅晶圓上制作電路與電子元件如電晶體,、電容體、邏輯閘等,,整個(gè)流程工藝復(fù)雜。MEMS半導(dǎo)體器件加工設(shè)備
清洗是半導(dǎo)體制程的重要環(huán)節(jié),,也是影響半導(dǎo)體器件良率的較重要的因素之一,。清洗是晶圓加工制造過(guò)程中的重要一環(huán),為了較大限度降低雜質(zhì)對(duì)芯片良率的影響,,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中不只需要確保高效的單次清洗,,還需要在幾乎所有的制程前后都進(jìn)行頻繁的清洗,在單晶硅片制造,、光刻,、刻蝕、沉積等關(guān)鍵制程工藝中均為必要環(huán)節(jié),。1.硅片制造過(guò)程中,,經(jīng)過(guò)拋光處理后的硅片,需要通過(guò)清洗過(guò)程來(lái)確保其表面的平整度和性能,,進(jìn)而提升在后續(xù)工藝中的良率,。2.晶圓制造過(guò)程中,,晶圓經(jīng)過(guò)光刻、刻蝕,、離子注入,、去膠、成膜以及機(jī)械拋光等關(guān)鍵工序前后都需要進(jìn)行清洗,,以去除晶圓沾染的化學(xué)雜質(zhì),,減少缺陷率,提高良率,。3.芯片封裝過(guò)程中,,芯片需要根據(jù)封裝工藝進(jìn)行TSV(硅穿孔)清洗、UBM/RDL(凸點(diǎn)底層金屬/薄膜再分布技術(shù))清洗以及健合清洗等,。MEMS半導(dǎo)體器件加工設(shè)備MEMS器件以硅為主要材料,。
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(guò)光刻將光刻膠進(jìn)行光刻曝光處理,然后通過(guò)其它方式實(shí)現(xiàn)腐蝕處理掉所需除去的部分,??涛g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(guò)程,其基本目標(biāo)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(lái)講,刻蝕成了通過(guò)溶液,、反應(yīng)離子或其它機(jī)械方式來(lái)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,。
微機(jī)械是指利用半導(dǎo)體技術(shù)(特別是平板印制術(shù),,蝕刻技術(shù))設(shè)計(jì)和制造微米領(lǐng)域的三維力學(xué)系統(tǒng),以及微米尺度的力學(xué)元件的技術(shù),。它開辟了制造集成到硅片上的微米傳感器和微米電機(jī)的嶄新可能性,。微機(jī)械加工技術(shù)的迅速發(fā)展導(dǎo)致了微執(zhí)行器的誕生。人們?cè)趯?shí)踐中認(rèn)識(shí)到,,硅材料不只有優(yōu)異的電學(xué)和光學(xué)性質(zhì),。微機(jī)械加工技術(shù)的出現(xiàn),使得制作硅微機(jī)械部件成為可能,。MEMS器件芯片制造與封裝統(tǒng)一考慮,。MEMS器件與集成電路芯片的主要不同在于:MEMS器件芯片一般都有活動(dòng)部件,比較脆弱,,在封裝前不利于運(yùn)輸,。所以,,MEMS器件芯片制造與封裝應(yīng)統(tǒng)一考慮。封裝技術(shù)是MEMS的一個(gè)重要研究領(lǐng)域,,幾乎每次MEMS國(guó)際會(huì)議都對(duì)封裝技術(shù)進(jìn)行專題討論,。光刻的優(yōu)點(diǎn)是它可以精確地控制形成圖形的形狀、大小,,此外它可以同時(shí)在整個(gè)芯片表面產(chǎn)生外形輪廓,。
光刻過(guò)程:首先,通過(guò)金屬化過(guò)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(guò)光掩膜照射在光刻膠上,,可以對(duì)光刻膠進(jìn)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(guò)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(duì)襯底進(jìn)行選擇性的刻蝕或離子注入過(guò)程,,未被溶解的光刻膠將保護(hù)襯底在這些過(guò)程中不被改變??涛g或離子注入完成后,,將進(jìn)行光刻的較后一步,即將光刻膠去除,,以方便進(jìn)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(gè)過(guò)程中,,會(huì)進(jìn)行很多次光刻流程。生產(chǎn)復(fù)雜集成電路的工藝過(guò)程中可能需要進(jìn)行多達(dá)50步光刻,,而生產(chǎn)薄膜所需的光刻次數(shù)會(huì)少一些,。氧化是將硅片放置于氧氣或水汽等氧化劑的氛圍中進(jìn)行高溫?zé)崽幚恚诠杵砻姘l(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成氧化膜的過(guò)程,。MEMS半導(dǎo)體器件加工設(shè)備
表面硅MEMS加工技術(shù)利用硅平面上不同材料的順序淀積和選擇腐蝕來(lái)形成各種微結(jié)構(gòu),。MEMS半導(dǎo)體器件加工設(shè)備
半導(dǎo)體設(shè)備泛指用于生產(chǎn)各類半導(dǎo)體產(chǎn)品所需的生產(chǎn)設(shè)備,屬于半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵支撐環(huán)節(jié),。半導(dǎo)體設(shè)備是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)先導(dǎo)者,,芯片設(shè)計(jì),、晶圓制造和封裝測(cè)試等需在設(shè)備技術(shù)允許的范圍內(nèi)設(shè)計(jì)和制造,設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步又反過(guò)來(lái)推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,。以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)難度較高,、附加值較大、工藝較為復(fù)雜的集成電路為例,,應(yīng)用于集成電路領(lǐng)域的設(shè)備通??煞譃榍暗拦に囋O(shè)備(晶圓制造)和后道工藝設(shè)備(封裝測(cè)試)兩大類。其中的前道晶圓制造中的七大步驟分別為氧化/擴(kuò)散,,光刻,,刻蝕,清洗,,離子注入,,薄膜生長(zhǎng),拋光,。每個(gè)步驟用到的半導(dǎo)體設(shè)備具體如下:MEMS半導(dǎo)體器件加工設(shè)備