单晶硅,作为IC、LSI的电子材料,用于微小机械部件的材料,也就是说,作为结构材料的新用途已经开发出来了。其理由是,除了单晶SI或机械性强之外,还在于通过利用只可用于单晶的晶体取向的各向异性烯酸,精密地加工出微细的立体形状。以各向异性烯酸为契机的半导体加工技术的发展,在晶圆上形成微细的机械结构体,进而机械地驱动该结构体,在20世纪70年代后半期的Stanford大学,IBM公司等的研究中,这些技术的总称被使用为微机械。在本稿中,关于在微机械中占据重要位置的各向异性烯酸技术,在叙述其研究动向和加工例子的同时,还谈到了未来微机械的发展方向。光刻的优点是它可以精确地控制形成图形的形状、大小,此外它可以同时在整个芯片表面产生外形轮廓。江西5G半导体器件加工设计
单晶硅是从大自然丰富的硅原料中提纯制造出多晶硅,再通过区熔或直拉法生产出区熔单晶或直拉单晶硅,进一步形成硅片、抛光片、外延片等。直拉法生长出的单晶硅,用在生产低功率的集成电路元件。而区熔法生长出的单晶硅则主要用在高功率的电子元件。直拉法加工工艺:加料→熔化→缩颈生长→放肩生长→等径生长→尾部生长,长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出,即完成一次生长周期。悬浮区熔法加工工艺:先从上、下两轴用夹具精确地垂直固定棒状多晶锭。用电子轰击、高频感应或光学聚焦法将一段区域熔化,使液体靠表面张力支持而不坠落。移动样品或加热器使熔区移动。这种方法不用坩埚,能避免坩埚污染,因而可以制备很纯的单晶,也可采用此法进行区熔。天津新结构半导体器件加工工厂二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。
MOS场效应管的制作流程是:1.将硅单晶切成大圆片,并加以研磨、抛光。2.抛光后的片子经仔细清洗后,热生长一层二氧化硅层。(一次氧化)3.用光刻技术可除漏、源扩散窗口上的二氧化硅。(一次光刻)4.进行选择性的杂质扩散。5.去处所有二氧化硅,重新生长一层质量良好的栅极二氧化硅层,并进行磷处理。(二次氧化+磷处理)6.刻除漏、源引线窗口上的二氧化硅。(二次光刻)7.在真空系统中蒸发铝(铝蒸发)。8.反刻电极。9.进行合金。10.检出性能良好的管芯,烧焊在管座上,键合引线。11.监察质量(中测)12.封上管帽,喷漆。13.总测。14.打印,包装。
干法刻蚀种类很多,包括光挥发、气相腐蚀、等离子体腐蚀等。按照被刻蚀的材料类型来划分,干法刻蚀主要分成三种:金属刻蚀、介质刻蚀和硅刻蚀。介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀,如二氧化硅。干法刻蚀优点是:各向异性好,选择比高,可控性、灵活性、重复性好,细线条操作安全,易实现自动化,无化学废液,处理过程未引入污染,洁净度强。干法刻蚀主要形式有纯化学过程(如屏蔽式,下游式,桶式),纯物理过程(如离子铣),物理化学过程,常用的有反应离子刻蚀RIE,离子束辅助自由基刻蚀ICP等。单晶硅生产工艺:加料:将多晶硅原料及杂质放入石英坩埚内,杂质的种类依电阻的N或P型而定。
MEMS加工技术:传统机械加工方法指利用大机器制造小机器,再利用小机器制造微机器。可以用于加工一些在特殊场合应用的微机械装置,例如微型机械手、微型工作台等。特种微细加工技术是通过加工能量的直接作用,实现小至逐个分子或原子的切削加工。特种加工是利用电能、热能、光能、声能及化学能等能量形式。常用的加工方法有:电火花加工、超声波加工、电子束加工、激光加工、离子束加工和电解加工等。超精密机械加工和特种微细加工技术的加工精度已达微米、亚微米级,可以批量制作模数只为0.02左右的齿轮等微机械元件,以及其它加工方法无法制造的复杂微结构器件。半导体芯片封装完成后进行成品测试,通常经过入检、测试和包装等工序,较后入库出货。深圳压电半导体器件加工设计
半导体硅片行业属于技术密集型行业、资金密集型行业,行业进入壁垒极高。江西5G半导体器件加工设计
单晶硅片是单晶硅棒经由一系列工艺切割而成的,制备单晶硅的方法有直拉法(CZ法)、区熔法(FZ法)和外延法,其中直拉法和区熔法用于制备单晶硅棒材。区熔硅单晶的较大需求来自于功率半导体器件。直拉法简称CZ法。CZ法的特点是在一个直筒型的热系统汇总,用石墨电阻加热,将装在高纯度石英坩埚中的多晶硅熔化,然后将籽晶插入熔体表面进行熔接,同时转动籽晶,再反转坩埚,籽晶缓慢向上提升,经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾等过程,得到单晶硅。江西5G半导体器件加工设计
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