广州新型半导体器件加工设计

单晶硅，作为IC、LSI的电子材料，用于微小机械部件的材料，也就是说，作为结构材料的新用途已经开发出来了。其理由是，除了单晶SI或机械性强之外，还在于通过利用只可用于单晶的晶体取向的各向异性烯酸，精密地加工出微细的立体形状。以各向异性烯酸为契机的半导体加工技术的发展，在晶圆上形成微细的机械结构体，进而机械地驱动该结构体，在20世纪70年代后半期的Stanford大学，IBM公司等的研究中，这些技术的总称被使用为微机械。在本稿中，关于在微机械中占据重要位置的各向异性烯酸技术，在叙述其研究动向和加工例子的同时，还谈到了未来微机械的发展方向。氧化是将硅片放置于氧气或水汽等氧化剂的氛围中进行高温热处理，在硅片表面发生化学反应形成氧化膜的过程。广州新型半导体器件加工设计

用硅片制造晶片主要是制造晶圆上嵌入电子元件(如电晶体、电容、逻辑闸等)的电路，这是所需技术较复杂、投资较大的工艺。作为一个例子，单片机的加工工序多达几百道，而且需要的加工设备也比较先进，成本较高。尽管细节处理程序会随着产品类型和使用技术的改变而发生变化，但是它的基本处理步骤通常是晶圆片首先进行适当的清洗，然后经过氧化和沉淀处理，较后通过多次的微影、蚀刻和离子植入等步骤，较终完成了晶圆上电路的加工和制造。广州物联网半导体器件加工实验室高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。

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。

蚀刻是芯片生产过程中重要操作，也是芯片工业中的重头技术。蚀刻技术把对光的应用推向了极限。蚀刻使用的是波长很短的紫外光并配合很大的镜头。短波长的光将透过这些石英遮罩的孔照在光敏抗蚀膜上，使之曝光。接下来停止光照并移除遮罩，使用特定的化学溶液清洗掉被曝光的光敏抗蚀膜，以及在下面紧贴着抗蚀膜的一层硅。然后，曝光的硅将被原子轰击，使得暴露的硅基片局部掺杂，从而改变这些区域的导电状态，以制造出N井或P井，结合上面制造的基片，芯片的门电路就完成了。硅晶片清洁过程是半导体制造过程中的关键步骤。

清洗是半导体制程的重要环节，也是影响半导体器件良率的较重要的因素之一。清洗是晶圆加工制造过程中的重要一环，为了较大限度降低杂质对芯片良率的影响，在实际生产过程中不只需要确保高效的单次清洗，还需要在几乎所有的制程前后都进行频繁的清洗，在单晶硅片制造、光刻、刻蚀、沉积等关键制程工艺中均为必要环节。1.硅片制造过程中，经过抛光处理后的硅片，需要通过清洗过程来确保其表面的平整度和性能，进而提升在后续工艺中的良率。2.晶圆制造过程中，晶圆经过光刻、刻蚀、离子注入、去胶、成膜以及机械抛光等关键工序前后都需要进行清洗，以去除晶圆沾染的化学杂质，减少缺陷率，提高良率。3.芯片封装过程中，芯片需要根据封装工艺进行TSV(硅穿孔)清洗、UBM/RDL(凸点底层金属/薄膜再分布技术)清洗以及健合清洗等。晶圆测试是指对加工后的晶圆进行晶片运收测试其电气特性。广州新型半导体器件加工设计

退火炉是半导体器件制造中使用的一种工艺设备。广州新型半导体器件加工设计

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。广州新型半导体器件加工设计