浙江醫(yī)療器械半導(dǎo)體器件加工方案

表面硅MEMS加工技術(shù)是在集成電路平面工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種MEMS工藝技術(shù)。它利用硅平面上不同材料的順序淀積和選擇腐蝕來形成各種微結(jié)構(gòu)。表面硅MEMS加工技術(shù)的基本思路是：先在基片上淀積一層稱為分離層的材料，然后在分離層上面淀積一層結(jié)構(gòu)層并加工成所需圖形。在結(jié)構(gòu)加工成型后，通過選擇腐蝕的方法將分離層腐蝕掉，使結(jié)構(gòu)材料懸空于基片之上，形成各種形狀的二維或三維結(jié)構(gòu)。表面硅MEMS加工工藝成熟，與IC工藝兼容性好，可以在單個直徑為幾十毫米的單晶硅基片上批量生成數(shù)百個MEMS裝置。在MOS場效應(yīng)管的制作工藝中，多晶硅是作為電極材料（柵極）用的，用多晶硅構(gòu)成電阻的結(jié)構(gòu)。浙江醫(yī)療器械半導(dǎo)體器件加工方案

半導(dǎo)體器件生產(chǎn)工藝說明：①鑄錠：首先需要加熱砂以分離一氧化碳和硅，重復(fù)該過程，直到獲得超高純電子級硅（EG-Si）。高純度硅熔化成液體，然后凝固成單晶固體形式，稱為“錠”，這是半導(dǎo)體制造的第一步。硅錠（硅柱）的制造精度非常高，達到納米級。②鑄錠切割：上一步完成后，需要用金剛石鋸將錠的兩端切掉，然后切成一定厚度的片。錠片的直徑?jīng)Q定了晶片的尺寸。更大更薄的晶圓可以分成更多的單元，這有助于降低生產(chǎn)成本。切割硅錠后，需要在切片上加上“平坦區(qū)域”或“縮進”標記，以便在后續(xù)步驟中以此為標準來設(shè)定加工方向。浙江微透鏡半導(dǎo)體器件加工廠商MEMS制造是基于半導(dǎo)體制造技術(shù)上發(fā)展起來的。

半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)工藝：首先將多晶硅和摻雜劑放入單晶爐內(nèi)的石英坩堝中，將溫度升高至1420℃以上，得到熔融狀態(tài)的多晶硅。其中，通過調(diào)控放入摻雜劑的種類（B、P、As、Sb）及含量，可以得到不同導(dǎo)電類型及電阻率的硅片。待多晶硅溶液溫度穩(wěn)定之后，將籽晶緩慢下降放入硅熔體中（籽晶在硅融體中也會被熔化），然后將籽晶以一定速度向上提升進行引晶過程。隨后通過縮頸操作，將引晶過程中產(chǎn)生的位錯消除掉。當縮頸至足夠長度后，通過調(diào)整拉速和溫度使單晶硅直徑變大至目標值，然后保持等徑生長至目標長度。較后為了防止位錯反延，對單晶錠進行收尾操作，得到單晶錠成品，待溫度冷卻后取出。

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(chǎn)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(chǎn)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(yīng)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?？涛g還可分為濕法刻蝕和干法刻蝕。

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。烘干后的晶圓被傳送到光刻機里面。光線透過一個掩模把掩模上的圖形投影在晶圓表面的光刻膠上，實現(xiàn)曝光，激發(fā)光化學反應(yīng)。對曝光后的晶圓進行第二次烘烤，即所謂的曝光后烘烤，后烘烤使得光化學反應(yīng)更充分。較后，把顯影液噴灑到晶圓表面的光刻膠上，對曝光圖形顯影。顯影后，掩模上的圖形就被存留在了光刻膠上。涂膠、烘烤和顯影都是在勻膠顯影機中完成的，曝光是在光刻機中完成的。勻膠顯影機和光刻機一般都是聯(lián)機作業(yè)的，晶圓通過機械手在各單元和機器之間傳送。整個曝光顯影系統(tǒng)是封閉的，晶圓不直接暴露在周圍環(huán)境中，以減少環(huán)境中有害成分對光刻膠和光化學反應(yīng)的影響。硅晶棒在經(jīng)過研磨，拋光，切片后，形成硅晶圓片，也就是晶圓。黑龍江集成電路半導(dǎo)體器件加工設(shè)備

摻雜原子的注入所造成的晶圓損傷會被熱處理修復(fù)，這稱為退火，溫度一般在1000℃左右。浙江醫(yī)療器械半導(dǎo)體器件加工方案

基于光刻工藝的微納加工技術(shù)主要包含以下過程：掩模（mask）制備、圖形形成及轉(zhuǎn)移（涂膠、曝光、顯影）、薄膜沉積、刻蝕、外延生長、氧化和摻雜等。在基片表面涂覆一層某種光敏介質(zhì)的薄膜（抗蝕膠），曝光系統(tǒng)把掩模板的圖形投射在（抗蝕膠）薄膜上，光（光子）的曝光過程是通過光化學作用使抗蝕膠發(fā)生光化學作用，形成微細圖形的潛像，再通過顯影過程使剩余的抗蝕膠層轉(zhuǎn)變成具有微細圖形的窗口，后續(xù)基于抗蝕膠圖案進行鍍膜、刻蝕等可進一步制作所需微納結(jié)構(gòu)或器件。浙江醫(yī)療器械半導(dǎo)體器件加工方案