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新能源半導體器件加工方案

來源: 發(fā)布時間:2022-03-30

刻蝕是半導體制造工藝以及微納制造工藝中的重要步驟??涛g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(xiàn)腐蝕處理掉所需除去的部分??涛g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(fā)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(tǒng)稱,成為微加工制造的一種普適叫法。蝕刻是芯片生產過程中重要操作,也是芯片工業(yè)中的重頭技術。新能源半導體器件加工方案

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用硅片制造晶片主要是制造晶圓上嵌入電子元件(如電晶體、電容、邏輯閘等)的電路,這是所需技術較復雜、投資較大的工藝。作為一個例子,單片機的加工工序多達幾百道,而且需要的加工設備也比較先進,成本較高。盡管細節(jié)處理程序會隨著產品類型和使用技術的改變而發(fā)生變化,但是它的基本處理步驟通常是晶圓片首先進行適當?shù)那逑?,然后經過氧化和沉淀處理,較后通過多次的微影、蝕刻和離子植入等步驟,較終完成了晶圓上電路的加工和制造。遼寧新型半導體器件加工單晶硅片是單晶硅棒經由一系列工藝切割而成的。

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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、高頻感應或光學聚焦法將一段區(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。

干法刻蝕種類很多,包括光揮發(fā)、氣相腐蝕、等離子體腐蝕等。按照被刻蝕的材料類型來劃分,干法刻蝕主要分成三種:金屬刻蝕、介質刻蝕和硅刻蝕。介質刻蝕是用于介質材料的刻蝕,如二氧化硅。干法刻蝕優(yōu)點是:各向異性好,選擇比高,可控性、靈活性、重復性好,細線條操作安全,易實現(xiàn)自動化,無化學廢液,處理過程未引入污染,潔凈度強。干法刻蝕主要形式有純化學過程(如屏蔽式,下游式,桶式),純物理過程(如離子銑),物理化學過程,常用的有反應離子刻蝕RIE,離子束輔助自由基刻蝕ICP等。退火爐是半導體器件制造中使用的一種工藝設備。

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刻蝕工藝不只是半導體器件和集成電路的基本制造工藝,而且還應用于薄膜電路、印刷電路和其他微細圖形的加工??涛g較簡單較常用分類是:干法刻蝕和濕法刻蝕。顯而易見,它們的區(qū)別就在于濕法使用溶劑或溶液來進行刻蝕。濕法刻蝕是一個純粹的化學反應過程,是指利用溶液與預刻蝕材料之間的化學反應來去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而達到刻蝕目的。其特點是:濕法刻蝕在半導體工藝中有著普遍應用:磨片、拋光、清洗、腐蝕優(yōu)點是選擇性好、重復性好、生產效率高、設備簡單、成本低。微納加工技術是先進制造的重要組成部分,是衡量國家高級制造業(yè)水平的標志之一。黑龍江聲表面濾波器半導體器件加工平臺

熱處理是簡單地將晶圓加熱和冷卻來達到特定結果的工藝。新能源半導體器件加工方案

單晶圓清洗取代批量清洗是先進制程的主流,單晶圓清洗通常采用單晶圓清洗設備,采用噴霧或聲波結合化學試劑對單晶圓進行清洗。單晶圓清洗首先能夠在整個制造周期提供更好的工藝控制,即改善了單個晶圓和不同晶圓間的均勻性,這提高了良率;其次更大尺寸的晶圓和更緊縮的制程設計對于雜質更敏感,那么批量清洗中若出現(xiàn)交叉污染的影響會更大,進而危及整批晶圓的良率,這會帶來高成本的芯片返工支出;另外圓片邊緣清洗效果更好,多品種小批量生產的適配性等優(yōu)點也是單晶圓清洗的優(yōu)勢之一。新能源半導體器件加工方案

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