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遼寧半導體器件加工

來源: 發布時間:2022-03-29

射頻MEMS技術傳統上分為固定的和可動的兩類。固定的MEMS器件包括本體微機械加工傳輸線、濾波器和耦合器,可動的MEMS器件包括開關、調諧器和可變電容。按技術層面又分為由微機械開關、可變電容器和電感諧振器組成的基本器件層面;由移相器、濾波器和VCO等組成的組件層面;由單片接收機、變波束雷達、相控陣雷達天線組成的應用系統層面。MEMS工藝以成膜工序、光刻工序、蝕刻工序等常規半導體工藝流程為基礎。硅基MEMS加工技術主要包括體硅MEMS加工技術和表面MEMS加工技術。體硅MEMS加工技術的主要特點是對硅襯底材料的深刻蝕,可得到較大縱向尺寸可動微結構。表面MEMS加工技術主要通過在硅片上生長氧化硅、氮化硅、多晶硅等多層薄膜來完成MEMS器件的制作。利用表面工藝得到的可動微結構的縱向尺寸較小,但與IC工藝的兼容性更好,易與電路實現單片集成。蝕刻使用的是波長很短的紫外光并配合很大的鏡頭。遼寧半導體器件加工

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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,再通過區熔或直拉法生產出區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熔。遼寧半導體器件加工蝕刻技術把對光的應用推向了極限。

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二極管的主要原理就是利用PN結的單向導電性,在PN結上加上引線和封裝就成了一個二極管。晶體二極管為一個由P型半導體和N型半導體形成的PN結,在其界面處兩側形成空間電荷層,并建有自建電場。當不存在外加電壓時,由于PN結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態。當外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進一步加強,形成在一定反向電壓范圍內與反向偏置電壓值無關的反向飽和電流。當外加的反向電壓高到一定程度時,PN結空間電荷層中的電場強度達到臨界值產生載流子的倍增過程,產生大量電子空穴對,產生了數值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現象。PN結的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。

半導體元器件的制備首先要有較基本的材料——硅晶圓,通過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),為上述各制程中所需技術較復雜且資金投入較多的過程。由于芯片是高精度的產品,因此對制造環境有很高的要求,其所需制造環境為為一溫度、濕度與含塵均需控制的無塵室。此外,一枚芯片所需處理步驟可達數百道,而且使用的加工機臺先進且昂貴,動輒數千萬一臺,雖然詳細的處理程序是隨著產品種類與所使用的技術有關;不過其基本處理步驟通常是晶圓先經過適當的清洗之後,接著進行氧化及沈積,較後進行微影、蝕刻及離子植入等反覆步驟,以完成晶圓上電路的加工與制作。表面硅MEMS加工技術是在集成電路平面工藝基礎上發展起來的一種MEMS工藝技術。

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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。單晶硅生產工藝:加料:將多晶硅原料及雜質放入石英坩堝內,雜質的種類依電阻的N或P型而定。遼寧半導體器件加工

半導體硅片制造包括硅單晶生長、切割、研磨、拋光、研磨、清洗、熱處理、外延、硅片分析等多個環節。遼寧半導體器件加工

MEMS制造工藝是下至納米尺度,上至毫米尺度微結構加工工藝的通稱。廣義上的MEMS制造工藝,方式十分豐富,幾乎涉及了各種現代加工技術。起源于半導體和微電子工藝,以光刻、外延、薄膜淀積、氧化、擴散、注入、濺射、蒸鍍、刻蝕、劃片和封裝等為基本工藝步驟來制造復雜三維形體的微加工技術。微納加工技術指尺度為亞毫米、微米和納米量級元件以及由這些元件構成的部件或系統的優化設計、加工、組裝、系統集成與應用技術,涉及領域廣、多學科交叉融合,其較主要的發展方向是微納器件與系統(MEMS和NEMS)。微納器件與系統是在集成電路制作上發展的系列適用技術,研制微型傳感器、微型執行器等器件和系統,具有微型化、批量化、成本低的鮮明特點,對現代的生活、生產產生了巨大的促進作用,并催生了一批新興產業。遼寧半導體器件加工

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