半導體器件生產工藝流程主要有4個部分,即晶圓制造、晶圓測試、芯片封裝和封裝后測試。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,整個流程工藝復雜,主要有晶圓清洗,熱氧化,光刻(涂膠、曝光、顯影),蝕刻,離子注入,擴散,沉積和機械研磨等步驟,來完成晶圓上電路的加工與制作。晶圓測試是指對加工后的晶圓進行晶片運收測試其電氣特性。目的是監控前道工藝良率,降低生產成本。芯片封裝是利用陶瓷或者塑料封裝晶粒及配線形成集成電路;起到固定,密封和保護電路的作用。封裝后測試則是對封裝好的芯片進行性能測試,以保證器件封裝后的質量和性能。MEMS器件體積小,重量輕,耗能低,慣性小,諧振頻率高,響應時間短。新結構半導體器件加工設計
隨著信息技術、光通信技術的迅猛發展,MEMS發展的又一領域是與光學相結合,即綜合微電子、微機械、光電子技術等基礎技術,開發新型光器件,稱為微光機電系統(MOEMS)。它能把各種MEMS結構件與微光學器件、光波導器件、半導體激光器件、光電檢測器件等完整地集成在一起。形成一種全新的功能系統。MOEMS具有體積小、成本低、可批量生產、可精確驅動和控制等特點。較成功的應用科學研究主要集中在兩個方面:一是基于MOEMS的新型顯示、投影設備,主要研究如何通過反射面的物理運動來進行光的空間調制,典型表示為數字微鏡陣列芯片和光柵光閥:二是通信系統,主要研究通過微鏡的物理運動來控制光路發生預期的改變,較成功的有光開關調制器、光濾波器及復用器等光通信器件。MOEMS是綜合性和學科交叉性很強的高新技術,開展這個領域的科學技術研究,可以帶動大量的新概念的功能器件開發。新結構半導體器件加工設計干法刻蝕種類很多,包括光揮發、氣相腐蝕、等離子體腐蝕等。
光刻膠經過幾十年不斷的發展和進步,應用領域不斷擴大,衍生出非常多的種類。不同用途的光刻膠曝光光源、反應機理、制造工藝、成膜特性、加工圖形線路的精度等性能要求不同,導致對于材料的溶解性、耐蝕刻性、感光性能、耐熱性等要求不同。因此每一類光刻膠使用的原料在化學結構、性能上都比較特殊,要求使用不同品質等級的光刻膠適用化學品。1959年光刻膠被發明以來,被普遍運用在加工制作廣電信息產業的微細圖形路線。作為光刻工藝的關鍵性材料,其在PCB、TFT-LCD和半導體光刻工序中起到重要作用。
硅片在進入每道工序之前表面必須是潔凈的,需經過重復多次的清洗步驟,除去表面的污染物。芯片制造需要在無塵室中進行,在芯片的制造過程中,任何的沾污現象都將影響芯片上器件的正常功能。沾污雜質具體指半導體制造過程中引入的任何危害芯片成品率以及電學性能的物質。具體的沾污物包括顆粒、有機物、金屬和自然氧化層等,此類污染物包括從環境、其他制造工藝、刻蝕副產物、研磨液等。上述沾污雜質如果不及時清理均可能導致后續工藝的失敗,導致電學失效,較終會造成芯片報廢。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,整個流程工藝復雜。
刻蝕,英文為Etch,它是半導體制造工藝,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,是與光刻相聯系的圖形化處理的一種主要工藝。所謂刻蝕,實際上狹義理解就是光刻腐蝕,先通過光刻將光刻膠進行光刻曝光處理,然后通過其它方式實現腐蝕處理掉所需除去的部分。刻蝕是用化學或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料的過程,其基本目標是在涂膠的硅片上正確地復制掩模圖形。隨著微制造工藝的發展,廣義上來講,刻蝕成了通過溶液、反應離子或其它機械方式來剝離、去除材料的一種統稱,成為微加工制造的一種普適叫法。光刻工藝的基本流程是首先是在晶圓(或襯底)表面涂上一層光刻膠并烘干。北京新結構半導體器件加工方案
刻蝕是用化學或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料的過程。新結構半導體器件加工設計
MEMS制造是基于半導體制造技術上發展起來的;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,來實現其設計要求。MEMS制程各工藝相關設備的極限能力又是限定器件尺寸的關鍵要素,且其相互之間的配套方能實現設備成本的較低;MEMS生產中的薄膜指通過蒸鍍、濺射、沉積等工藝將所需物質覆蓋在基片的表層,根據其過程的氣相變化特性,可分為PVD與CVD兩大類。新結構半導體器件加工設計
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