微納加工技術(shù)是先進(jìn)制造的重要組成部分,是衡量國(guó)家高級(jí)制造業(yè)水平的標(biāo)志之一,具有多學(xué)科交叉性和制造要素極端性的特點(diǎn),在推動(dòng)科技進(jìn)步、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、拉動(dòng)科技進(jìn)步、保障**安全等方面都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。微納加工技術(shù)的基本手段包括微納加工方法與材料科學(xué)方法兩種。很顯然,微納加工技術(shù)與微電子工藝技術(shù)有密切關(guān)系。微納加工大致可以分為“自上而下”和“自下而上”兩類(lèi)?!白陨隙隆笔菑暮暧^對(duì)象出發(fā),以光刻工藝為基礎(chǔ),對(duì)材料或原料進(jìn)行加工,較小結(jié)果尺寸和精度通常由光刻或刻蝕環(huán)節(jié)的分辨力決定。“自下而上”技術(shù)則是從微觀世界出發(fā),通過(guò)控制原子、分子和其他納米對(duì)象的相互作用力將各種單元構(gòu)建在一起,形成微納結(jié)構(gòu)與器件。晶圓測(cè)試是指對(duì)加工后的晶圓進(jìn)行晶片運(yùn)收測(cè)試其電氣特性。四川5G半導(dǎo)體器件加工公共服務(wù)平臺(tái)
晶圓的制作工藝流程:硅提純:將沙石原料放入一個(gè)溫度約為2000℃,并且有碳源存在的電弧熔爐中,在高溫下,碳和沙石中的二氧化硅進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)(碳與氧結(jié)合,剩下硅),得到純度約為98%的純硅,又稱(chēng)作冶金級(jí)硅,這對(duì)微電子器件來(lái)說(shuō)不夠純,因?yàn)榘雽?dǎo)體材料的電學(xué)特性對(duì)雜質(zhì)的濃度非常敏感,因此對(duì)冶金級(jí)硅進(jìn)行進(jìn)一步提純:將粉碎的冶金級(jí)硅與氣態(tài)的氯化氫進(jìn)行氯化反應(yīng),生成液態(tài)的硅烷,然后通過(guò)蒸餾和化學(xué)還原工藝,得到了高純度的多晶硅,其純度高達(dá)99.99%,成為電子級(jí)硅。遼寧微透鏡半導(dǎo)體器件加工實(shí)驗(yàn)室MEMS器件以硅為主要材料。
微機(jī)電系統(tǒng)是微電路和微機(jī)械按功能要求在芯片上的集成,尺寸通常在毫米或微米級(jí),自八十年代中后期崛起以來(lái)發(fā)展極其迅速,被認(rèn)為是繼微電子之后又一個(gè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍務(wù)具有重大影響的技術(shù)領(lǐng)域,將成為21世紀(jì)新的國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和提高軍務(wù)能力的重要技術(shù)途徑。微機(jī)電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:體積小、重量輕、功耗低、耐用性好、價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定等。微機(jī)電系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展是科學(xué)創(chuàng)新思維的結(jié)果,使微觀尺度制造技術(shù)的演進(jìn)與**。微機(jī)電系統(tǒng)是當(dāng)前交叉學(xué)科的重要研究領(lǐng)域,涉及電子工程、材料工程、機(jī)械工程、信息工程等多項(xiàng)科學(xué)技術(shù)工程,將是未來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍務(wù)科研領(lǐng)域的新增長(zhǎng)點(diǎn)。
半導(dǎo)體器件是導(dǎo)電性介于良導(dǎo)電體與絕緣體之間,利用半導(dǎo)體材料特殊電特性來(lái)完成特定功能的電子器件,可用來(lái)產(chǎn)生、控制、接收、變換、放大信號(hào)和進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體材料是硅、鍺或砷化鎵,可用作整流器、振蕩器、發(fā)光器、放大器、測(cè)光器等器材。為了與集成電路相區(qū)別,有時(shí)也稱(chēng)為分立器件。絕大部分二端器件(即晶體二極管)的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)PN結(jié)。半導(dǎo)體器件由于性能優(yōu)異、體積小、重量輕和功耗低等特性,在防空反導(dǎo)、電子戰(zhàn)等系統(tǒng)中已得到普遍的應(yīng)用。光刻的優(yōu)點(diǎn)是它可以精確地控制形成圖形的形狀、大小,此外它可以同時(shí)在整個(gè)芯片表面產(chǎn)生外形輪廓。
半導(dǎo)體器件通常利用不同的半導(dǎo)體材料、采用不同的工藝和幾何結(jié)構(gòu),已研制出種類(lèi)繁多、功能用途各異的多種晶體二極,晶體二極管的頻率覆蓋范圍可從低頻、高頻、微波、毫米波、紅外直至光波。三端器件一般是有源器件,典型表示是各種晶體管(又稱(chēng)晶體三極管)。晶體管又可以分為雙極型晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管兩類(lèi)。根據(jù)用途的不同,晶體管可分為功率晶體管微波晶體管和低噪聲晶體管。除了作為放大、振蕩、開(kāi)關(guān)用的一般晶體管外,還有一些特殊用途的晶體管,如光晶體管、磁敏晶體管,場(chǎng)效應(yīng)傳感器等。這些器件既能把一些環(huán)境因素的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào),又有一般晶體管的放大作用得到較大的輸出信號(hào)。此外,還有一些特殊器件,如單結(jié)晶體管可用于產(chǎn)生鋸齒波,可控硅可用于各種大電流的控制電路,電荷耦合器件可用作攝橡器件或信息存儲(chǔ)器件等。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(guò)區(qū)熔或直拉法生產(chǎn)出區(qū)熔單晶或直拉單晶硅。遼寧微透鏡半導(dǎo)體器件加工實(shí)驗(yàn)室
從硅圓片制成一個(gè)一個(gè)的半導(dǎo)體器件,按大工序可分為前道工藝和后道工藝。四川5G半導(dǎo)體器件加工公共服務(wù)平臺(tái)
微機(jī)械是指利用半導(dǎo)體技術(shù)(特別是平板印制術(shù),蝕刻技術(shù))設(shè)計(jì)和制造微米領(lǐng)域的三維力學(xué)系統(tǒng),以及微米尺度的力學(xué)元件的技術(shù)。它開(kāi)辟了制造集成到硅片上的微米傳感器和微米電機(jī)的嶄新可能性。微機(jī)械加工技術(shù)的迅速發(fā)展導(dǎo)致了微執(zhí)行器的誕生。人們?cè)趯?shí)踐中認(rèn)識(shí)到,硅材料不只有優(yōu)異的電學(xué)和光學(xué)性質(zhì)。微機(jī)械加工技術(shù)的出現(xiàn),使得制作硅微機(jī)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(dòng)部件,比較脆弱,在封裝前不利于運(yùn)輸。所以,MEMS器件芯片制造與封裝應(yīng)統(tǒng)一考慮。封裝技術(shù)是MEMS的一個(gè)重要研究領(lǐng)域,幾乎每次MEMS國(guó)際會(huì)議都對(duì)封裝技術(shù)進(jìn)行專(zhuān)題討論。四川5G半導(dǎo)體器件加工公共服務(wù)平臺(tái)