單晶硅片是單晶硅棒經(jīng)由一系列工藝切割而成的,制備單晶硅的方法有直拉法(CZ法)、區(qū)熔法(FZ法)和外延法,其中直拉法和區(qū)熔法用于制備單晶硅棒材。區(qū)熔硅單晶的較大需求來自于功率半導(dǎo)體器件。直拉法簡稱CZ法。CZ法的特點是在一個直筒型的熱系統(tǒng)匯總,用石墨電阻加熱,將裝在高純度石英坩堝中的多晶硅熔化,然后將籽晶插入熔體表面進行熔接,同時轉(zhuǎn)動籽晶,再反轉(zhuǎn)坩堝,籽晶緩慢向上提升,經(jīng)過引晶、放大、轉(zhuǎn)肩、等徑生長、收尾等過程,得到單晶硅??涛g,英文為Etch,它是半導(dǎo)體制造工藝,微電子IC制造工藝以及微納制造工藝中的一種相當重要的步驟。福建新型半導(dǎo)體器件加工
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。河北超表面半導(dǎo)體器件加工流程MEMS器件體積小,重量輕,耗能低,慣性小,諧振頻率高,響應(yīng)時間短。
MEMS器件體積小,重量輕,耗能低,慣性小,諧振頻率高,響應(yīng)時間短。MEMS系統(tǒng)與一般的機械系統(tǒng)相比,不只體積縮小,而且在力學(xué)原理和運動學(xué)原理,材料特性、加工、測量和控制等方面都將發(fā)生變化。在MEMS系統(tǒng)中,所有的幾何變形是如此之小(分子級),以至于結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變之間的線性關(guān)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間的分子相互作用力引起的,而不是由于載荷壓力引起。MEMS器件以硅為主要材料。硅的強度、硬度和楊氏模量與鐵相當。密度類似于鋁,熱傳導(dǎo)率接近銅和鎢,因此MEMS器件機械電氣性能優(yōu)良。
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。在熱處理的過程中,晶圓上沒有增加或減去任何物質(zhì),另外會有一些污染物和水汽從晶圓上蒸發(fā)。
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。微機電系統(tǒng)是微電路和微機械按功能要求在芯片上的集成,尺寸通常在毫米或微米級。河北超表面半導(dǎo)體器件加工流程
傳感MEMS技術(shù)是指用微電子微機械加工出來的。福建新型半導(dǎo)體器件加工
刻蝕技術(shù)是在半導(dǎo)體工藝,按照掩模圖形或設(shè)計要求對半導(dǎo)體襯底表面或表面覆蓋薄膜進行選擇性腐蝕或剝離的技術(shù)??涛g技術(shù)不只是半導(dǎo)體器件和集成電路的基本制造工藝,而且還應(yīng)用于薄膜電路、印刷電路和其他微細圖形的加工??涛g還可分為濕法刻蝕和干法刻蝕。普通的刻蝕過程大致如下:先在表面涂敷一層光致抗蝕劑,然后透過掩模對抗蝕劑層進行選擇性曝光,由于抗蝕劑層的已曝光部分和未曝光部分在顯影液中溶解速度不同,經(jīng)過顯影后在襯底表面留下了抗蝕劑圖形,以此為掩模就可對襯底表面進行選擇性腐蝕。如果襯底表面存在介質(zhì)或金屬層,則選擇腐蝕以后,圖形就轉(zhuǎn)移到介質(zhì)或金屬層上。福建新型半導(dǎo)體器件加工