光刻机又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等,是制造芯片的中心装备。它采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。光刻胶是光刻工艺中较关键材料,国产替代需求紧迫。光刻工艺是指在光照作用下,借助光刻胶将掩膜版上的图形转移到基片上的技术,在半导体制造领域,随着集成电路线宽缩小、集成度大为提升,光刻工艺技术难度大幅提升,成为延续摩尔定律的关键技术之一。同时,器件和走线的复杂度和密集度大幅度提升,高级制程关键层次需要两次甚至多次曝光来实现。其中,光刻胶的质量和性能是影响集成电路性能、成品率及可靠性的关键因素。晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,其原始材料是硅。天津化合物半导体器件加工公共服务平台
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。烘干后的晶圆被传送到光刻机里面。光线透过一个掩模把掩模上的图形投影在晶圆表面的光刻胶上,实现曝光,激发光化学反应。对曝光后的晶圆进行第二次烘烤,即所谓的曝光后烘烤,后烘烤使得光化学反应更充分。较后,把显影液喷洒到晶圆表面的光刻胶上,对曝光图形显影。显影后,掩模上的图形就被存留在了光刻胶上。涂胶、烘烤和显影都是在匀胶显影机中完成的,曝光是在光刻机中完成的。匀胶显影机和光刻机一般都是联机作业的,晶圆通过机械手在各单元和机器之间传送。整个曝光显影系统是封闭的,晶圆不直接暴露在周围环境中,以减少环境中有害成分对光刻胶和光化学反应的影响。天津化合物半导体器件加工公共服务平台晶片清洗过程是在不改变或损害晶片表面或基底除去的化学和颗粒杂质。
二极管的主要原理就是利用PN结的单向导电性,在PN结上加上引线和封装就成了一个二极管。晶体二极管为一个由P型半导体和N型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。当外加的反向电压高到一定程度时,PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。
微机械是指利用半导体技术(特别是平板印制术,蚀刻技术)设计和制造微米领域的三维力学系统,以及微米尺度的力学元件的技术。它开辟了制造集成到硅片上的微米传感器和微米电机的崭新可能性。微机械加工技术的迅速发展导致了微执行器的诞生。人们在实践中认识到,硅材料不只有优异的电学和光学性质。微机械加工技术的出现,使得制作硅微机械部件成为可能。MEMS器件芯片制造与封装统一考虑。MEMS器件与集成电路芯片的主要不同在于:MEMS器件芯片一般都有活动部件,比较脆弱,在封装前不利于运输。所以,MEMS器件芯片制造与封装应统一考虑。封装技术是MEMS的一个重要研究领域,几乎每次MEMS国际会议都对封装技术进行专题讨论。湿化学蚀刻普遍应用于制造半导体。
半导体器件是导电性介于良导电体与绝缘体之间,利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件,可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换。半导体器件的半导体材料是硅、锗或砷化镓,可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材。为了与集成电路相区别,有时也称为分立器件。绝大部分二端器件(即晶体二极管)的基本结构是一个PN结。半导体器件由于性能优异、体积小、重量轻和功耗低等特性,在防空反导、电子战等系统中已得到普遍的应用。刻蚀先通过光刻将光刻胶进行光刻曝光处理,然后通过其它方式实现腐蚀处理掉所需除去的部分。江西微透镜半导体器件加工设计
选用整流二极管时,主要应考虑其较大整流电流、较大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。天津化合物半导体器件加工公共服务平台
半导体行业技术高、进步快,一代产品需要一代工艺,而一代工艺需要一代设备。半导体工艺设备为半导体大规模制造提供制造基础。很多半导体器件,如光碟机(CD、VCD和DVD)和光纤通信中用的半导体激光器,雷达或卫星通信设备中的微波集成电路,甚至许多普通的微电子集成电路,都有相当部分的制作工序是在真空容器中进行的。真空程度越高,制作出来的半导体器件的性能也就越好。现在,很多高性能的半导体器件都是在超高真空环境中制作出来的。广东省科学院半导体研究所。天津化合物半导体器件加工公共服务平台