半导体器件生产工艺说明:①铸锭:首先需要加热砂以分离一氧化碳和硅,重复该过程,直到获得超高纯电子级硅(EG-Si)。高纯度硅熔化成液体,然后凝固成单晶固体形式,称为“锭”,这是半导体制造的第一步。硅锭(硅柱)的制造精度非常高,达到纳米级。②铸锭切割:上一步完成后,需要用金刚石锯将锭的两端切掉,然后切成一定厚度的片。锭片的直径决定了晶片的尺寸。更大更薄的晶圆可以分成更多的单元,这有助于降低生产成本。切割硅锭后,需要在切片上加上“平坦区域”或“缩进”标记,以便在后续步骤中以此为标准来设定加工方向。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。湖北压电半导体器件加工流程
热处理是简单地将晶圆加热和冷却来达到特定结果的工艺。在热处理的过程中,晶圆上没有增加或减去任何物质,另外会有一些污染物和水汽从晶圆上蒸发。在离子注入工艺后会有一步重要的热处理。掺杂原子的注入所造成的晶圆损伤会被热处理修复,这称为退火,温度一般在1000℃左右。另外,金属导线在晶圆上制成后会有一步热处理。这些导线在电路的各个器件之间承载电流。为了确保良好的导电性,金属会在450℃热处理后与晶圆表面紧密熔合。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。湖北压电半导体器件加工流程表面硅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。
MEMS器件体积小,重量轻,耗能低,惯性小,谐振频率高,响应时间短。MEMS系统与一般的机械系统相比,不只体积缩小,而且在力学原理和运动学原理,材料特性、加工、测量和控制等方面都将发生变化。在MEMS系统中,所有的几何变形是如此之小(分子级),以至于结构内应力与应变之间的线性关系(虎克定律)已不存在。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。MEMS器件以硅为主要材料。硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当。密度类似于铝,热传导率接近铜和钨,因此MEMS器件机械电气性能优良。
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。它的薄层电阻值一般为30~200欧姆/方。当用多晶硅作为大阻值电阻时,可另外再加上一次光刻,用离子注入较小剂量来得到,其阻值可达10千欧/方。MOS管电阻。由于多晶硅下面有厚的氧化层与电路隔离,其寄生电容大幅度减小,但多晶硅电阻的薄层电阻大小,除与离子注入剂量有关外,还与多晶硅的厚度,多晶硅淀积质量等因素有关,因此,用于做精密电阻还是困难的。光刻工艺的基本流程是首先是在晶圆(或衬底)表面涂上一层光刻胶并烘干。
清洗是半导体制程的重要环节,也是影响半导体器件良率的较重要的因素之一。清洗是晶圆加工制造过程中的重要一环,为了较大限度降低杂质对芯片良率的影响,在实际生产过程中不只需要确保高效的单次清洗,还需要在几乎所有的制程前后都进行频繁的清洗,在单晶硅片制造、光刻、刻蚀、沉积等关键制程工艺中均为必要环节。1.硅片制造过程中,经过抛光处理后的硅片,需要通过清洗过程来确保其表面的平整度和性能,进而提升在后续工艺中的良率。2.晶圆制造过程中,晶圆经过光刻、刻蚀、离子注入、去胶、成膜以及机械抛光等关键工序前后都需要进行清洗,以去除晶圆沾染的化学杂质,减少缺陷率,提高良率。3.芯片封装过程中,芯片需要根据封装工艺进行TSV(硅穿孔)清洗、UBM/RDL(凸点底层金属/薄膜再分布技术)清洗以及健合清洗等。单晶抛光硅片加工流程:切断:目的是切除单晶硅棒的头部、尾部及超出客户规格的部分。湖北压电半导体器件加工流程
芯片封装是利用陶瓷或者塑料封装晶粒及配线形成集成电路。湖北压电半导体器件加工流程
在MEMS制程中,刻蚀就是用化学的、物理的或同时使用化学和物理的方法,在光刻的基础上有选择地进行图形的转移。刻蚀技术主要分为干法刻蚀与湿法刻蚀。干法刻蚀主要利用反应气体与等离子体进行刻蚀;以FATRIUTC为例,在MEMS制造中的ICP刻蚀机主要用来刻蚀Si、Si3N4、SiO2等。湿法刻蚀主要利用化学试剂与被刻蚀材料发生化学反应进行刻蚀;以FATRIUTC的MEMS制程为例,在湿法槽进行湿法刻蚀的对象有SiO2、Si3N4、金属、光刻胶等,晶圆作业中的清洗步骤也需在湿法槽中进行。湖北压电半导体器件加工流程
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