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河南功率器件半導體器件加工

來源: 發(fā)布時間:2023年01月02日

微機械是指利用半導體技術(特別是平板印制術,蝕刻技術)設計和制造微米領域的三維力學系統(tǒng),以及微米尺度的力學元件的技術。它開辟了制造集成到硅片上的微米傳感器和微米電機的嶄新可能性。微機械加工技術的迅速發(fā)展導致了微執(zhí)行器的誕生。人們在實踐中認識到,硅材料不只有優(yōu)異的電學和光學性質。微機械加工技術的出現(xiàn),使得制作硅微機械部件成為可能。MEMS器件芯片制造與封裝統(tǒng)一考慮。MEMS器件與集成電路芯片的主要不同在于:MEMS器件芯片一般都有活動部件,比較脆弱,在封裝前不利于運輸。所以,MEMS器件芯片制造與封裝應統(tǒng)一考慮。封裝技術是MEMS的一個重要研究領域,幾乎每次MEMS國際會議都對封裝技術進行專題討論。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。河南功率器件半導體器件加工

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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。蝕刻技術把對光的應用推向了極限。蝕刻使用的是波長很短的紫外光并配合很大的鏡頭。短波長的光將透過這些石英遮罩的孔照在光敏抗蝕膜上,使之曝光。接下來停止光照并移除遮罩,使用特定的化學溶液清洗掉被曝光的光敏抗蝕膜,以及在下面緊貼著抗蝕膜的一層硅。然后,曝光的硅將被原子轟擊,使得暴露的硅基片局部摻雜,從而改變這些區(qū)域的導電狀態(tài),以制造出N井或P井,結合上面制造的基片,芯片的門電路就完成了。河南功率器件半導體器件加工區(qū)熔硅單晶的較大需求來自于功率半導體器件。

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從硅圓片制成一個一個的半導體器件,按大工序可分為前道工藝和后道工藝。前道工藝的目的是“在硅圓片上制作出IC電路”,其中包括300~400道工序。按其工藝性質可分為下述幾大類:形成各種薄膜材料的“成膜工藝”;在薄膜上形成圖案并刻蝕,加工成確定形狀的“光刻工藝”;在硅中摻雜微量導電性雜質的“雜質摻雜工藝”等。前道工藝與后道工藝的分界線是劃片、裂片。后道工藝包括切分硅圓片成芯片,把合格的芯片固定(mount)在引線框架的中心島上,將芯片上的電極與引線框架上的電極用細金絲鍵合連接(bonding)。

二極管就是由一個PN結加上相應的電極引線及管殼封裝而成的。采用不同的摻雜工藝,通過擴散作用,將P型半導體與N型半導體制作在同一塊半導體(通常是硅或鍺)基片上,在它們的交界面就形成空間電荷區(qū)稱為PN結。各種二極管的符號由P區(qū)引出的電極稱為陽極,N區(qū)引出的電極稱為陰極。因為PN結的單向導電性,二極管導通時電流方向是由陽極通過管子內部流向陰極。二極管的電路符號:二極管有兩個電極,由P區(qū)引出的電極是正極,又叫陽極;由N區(qū)引出的電極是負極,又叫陰極。三角箭頭方向表示正向電流的方向,二極管的文字符號用VD表示。熱處理的第三種用途是通過加熱在晶圓表面的光刻膠將溶劑蒸發(fā)掉,從而得到精確的圖形。

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光刻機又名:掩模對準曝光機,曝光系統(tǒng),光刻系統(tǒng)等,是制造芯片的中心裝備。它采用類似照片沖印的技術,把掩膜版上的精細圖形通過光線的曝光印制到硅片上。光刻膠是光刻工藝中較關鍵材料,國產替代需求緊迫。光刻工藝是指在光照作用下,借助光刻膠將掩膜版上的圖形轉移到基片上的技術,在半導體制造領域,隨著集成電路線寬縮小、集成度大為提升,光刻工藝技術難度大幅提升,成為延續(xù)摩爾定律的關鍵技術之一。同時,器件和走線的復雜度和密集度大幅度提升,高級制程關鍵層次需要兩次甚至多次曝光來實現(xiàn)。其中,光刻膠的質量和性能是影響集成電路性能、成品率及可靠性的關鍵因素。在熱處理的過程中,晶圓上沒有增加或減去任何物質,另外會有一些污染物和水汽從晶圓上蒸發(fā)。河南功率器件半導體器件加工

蝕刻技術把對光的應用推向了極限。河南功率器件半導體器件加工

干法刻蝕又分為三種:物理性刻蝕、化學性刻蝕、物理化學性刻蝕。其中物理性刻蝕又稱為濺射刻蝕。很明顯,該濺射刻蝕靠能量的轟擊打出原子的過程和濺射非常相像。(想象一下,如果有一面很舊的土墻,用足球用力踢過去,可能就會有墻面的碎片從中剝離)這種極端的刻蝕方法方向性很強,可以做到各向異性刻蝕,但不能進行選擇性刻蝕。化學性刻蝕利用等離子體中的化學活性原子團與被刻蝕材料發(fā)生化學反應,從而實現(xiàn)刻蝕目的。由于刻蝕的中心還是化學反應(只是不涉及溶液的氣體狀態(tài)),因此刻蝕的效果和濕法刻蝕有些相近,具有較好的選擇性,但各向異性較差。河南功率器件半導體器件加工

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