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紫外激光加工技术在硅片晶圆中的应用

紫外激光加工技术在硅片晶圆中的应用
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武汉元禄光电技术有限公司https://www.doczj.com/doc/2615758722.html,

紫外激光加工技术在硅晶圆中的应用

硅材料是地壳中最为丰富的元素半导体,是电子器件中主要的原材料,广泛应用于大规模集成电路领域,我们所熟知的产品有晶圆。晶圆是半导体行业中最前沿的技术产品,一切的半导体技术从晶圆开始,晶圆我们常称之为硅晶片或硅晶圆。晶圆的加工是半导体制程中的重要环节,其加工制成也体现着一个国家的先进技术,代表着国家的竞争力。

早在四月份,国内就出现半导体技术被欧美国家卡脖子的情况,引起了大家的广泛关注,同时,也激起了发愤图强,发展半导体技术的口号与行动。在半导体领域中,前沿的晶圆加工技术是重中之重,如光刻显影技术,我们国家也一直在奋力追赶,引进了7nm工艺的ASML 光刻机,提升工艺制程的品质。那么你知道在晶圆工艺制程中还有那些重要制程吗?元禄光电带大家了解紫外激光加工技术在硅晶圆工艺制程中的应用。

硅晶圆(图片源自网络)

紫外激光加工技术应用到硅晶圆中的设备有紫外激光切割机以及紫外激光打标机,分别对应的是晶圆划线以及晶圆打标。

硅晶圆激光切割

硅晶圆在制作过程中通常是制作成分成6/8/12/18寸等多规格晶圆,包含了大量的晶片,应用到半导体制程中需要将晶圆中的晶片切割成一个个小片,再封装到半导体元器件中。这个工艺制程就需要用到紫外激光切割机,对晶圆进行划片,在裂片的方式加工。

传统的加工方式采用的是刀片的加工模式,而随着晶圆制程的改进,以及碳粉材料参杂的应用,晶圆的硬度越来越高,对加工的要求越来越高,紫外激光技术的应用很好的解决了这种缺陷,尤其是12寸晶圆加入碳粉后,硬度更高,紫外激光切割机的技术优势也就更明显。

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目前,紫外激光切割机应用到晶圆中采用的是高功率紫外激光器,利用物镜作为光斑聚焦镜,通过高密度高能量光束实现对晶圆的划线,在裂片方式加工。激光作为先进加工技术的打标,其技术的扩展能力高,可随着晶圆加工工艺制程的提高,而提升激光切割技术工艺品质,可根据需求导入皮秒紫外激光切割机以及飞秒紫外激光切割机,未来紫外激光切割技术在晶圆切割领域将大有可为。

硅晶圆激光打标

随着工艺制程技术水平的提升,对晶圆品质的要求越来越高,因此对品质控制更加严格,为了方便追溯晶圆品质管理,在晶圆表面的空白区域或晶片表面标记处文字或二维码。

硅晶圆1*1mm二维码激光打标案例

在晶圆表面或晶片表面标记出的二维码和文字与我们常见的激光打标二维码没有本质的区别,不过加工的品质以及工艺的要求更加严格、也更加精细。通常对二维码的大小要求在

1*1mm以下,字符大小要求在0.8mm以下,也就表明对激光打标设备提出来更高的要求。

为了满足在硅晶圆上的精细激光打标要求,元禄光电开发出了微细精密UV紫外激光打标技术,专门针对硅晶圆、晶片表面打标,这种技术采用相机定位,直线电机把控精度,小于10微米的超细聚焦光斑,能有效的满足加工工艺需求,并保证二维码的评级达到A级,满足设备读取,实现产品品质控制的目的。

硅晶圆的工艺制程是先进技术的代表,标志着一个国家的先进水平,想要不出现被卡脖子的现状,唯有发展自己的技术,才能跳出这个泥潭,作为激光从业者,元禄光电就致力于晶圆表面加工技术,做到极致,为国家的进步做贡献,实现国产化生产,提升国家竞争力。

硅片生产工艺流程及注意要点

硅片生产工艺流程及注意要点 简介 硅片的准备过程从硅单晶棒开始,到清洁的抛光片结束,以能够在绝好的环境中使用。期间,从一单晶硅棒到加工成数片能满足特殊要求的硅片要经过很多流程和清洗步骤。除了有许多工艺步骤之外,整个过程几乎都要在无尘的环境中进行。硅片的加工从一相对较脏的环境开始,最终在10级净空房内完成。 工艺过程综述 硅片加工过程包括许多步骤。所有的步骤概括为三个主要种类:能修正物理性能如尺寸、形状、平整度、或一些体材料的性能;能减少不期望的表面损伤的数量;或能消除表面沾污和颗粒。硅片加工的主要的步骤如表1.1的典型流程所示。工艺步骤的顺序是很重要的,因为这些步骤的决定能使硅片受到尽可能少的损伤并且可以减少硅片的沾污。在以下的章节中,每一步骤都会得到详细介绍。 表1.1 硅片加工过程步骤 1.切片 2.激光标识 3.倒角 4.磨片 5.腐蚀 6.背损伤 7.边缘镜面抛光 8.预热清洗 9.抵抗稳定——退火 10.背封 11.粘片 12.抛光 13.检查前清洗 14.外观检查

15.金属清洗 16.擦片 17.激光检查 18.包装/货运 切片(class 500k) 硅片加工的介绍中,从单晶硅棒开始的第一个步骤就是切片。这一步骤的关键是如何在将单晶硅棒加工成硅片时尽可能地降低损耗,也就是要求将单晶棒尽可能多地加工成有用的硅片。为了尽量得到最好的硅片,硅片要求有最小量的翘曲和最少量的刀缝损耗。切片过程定义了平整度可以基本上适合器件的制备。 切片过程中有两种主要方式——内圆切割和线切割。这两种形式的切割方式被应用的原因是它们能将材料损失减少到最小,对硅片的损伤也最小,并且允许硅片的翘曲也是最小。 切片是一个相对较脏的过程,可以描述为一个研磨的过程,这一过程会产生大量的颗粒和大量的很浅表面损伤。 硅片切割完成后,所粘的碳板和用来粘碳板的粘结剂必须从硅片上清除。在这清除和清洗过程中,很重要的一点就是保持硅片的顺序,因为这时它们还没有被标识区分。 激光标识(Class 500k) 在晶棒被切割成一片片硅片之后,硅片会被用激光刻上标识。一台高功率的激光打印机用来在硅片表面刻上标识。硅片按从晶棒切割下的相同顺序进行编码,因而能知道硅片的正确位置。这一编码应是统一的,用来识别硅片并知道它的来源。编码能表明该硅片从哪一单晶棒的什么位置切割下来的。保持这样的追溯是很重要的,因为单晶的整体特性会随着晶棒的一头到另一头而变化。编号需刻的足够深,从而到最终硅片抛光完毕后仍能保持。在硅片上刻下编码后,即使硅片有遗漏,也能追溯到原来位置,而且如果趋向明了,那么就可以采取正确的措施。激光标识可以在硅片的正面也可在背面,尽管正面通常会被用到。

半导体工艺与制造技术习题答案(第四章 离子注入)

第四章 离子注入与快速热处理 1.下图为一个典型的离子注入系统。 (1)给出1-6数字标识部分的名称,简述其作用。 (2)阐述部件2的工作原理。 答:(1)1:离子源,用于产生注入用的离子; 2:分析磁块,用于将分选所需的离子; 3:加速器,使离子获得所需能量; 4:中性束闸与中性束阱,使中性原子束因直线前进不能达到靶室; 5:X & Y 扫描板,使离子在整个靶片上均匀注入; 6:法拉第杯,收集束流测量注入剂量。 (2)由离子源引出的离子流含有各种成分,其中大多数是电离的,离子束进入一个低压腔体内,该腔体内的磁场方向垂直于离子束的速度方向,利用磁场对荷质比不同的离子产生的偏转作用大小不同,偏转半径由公式: 决定。最后在特定半径位置采用一个狭缝,可以将所需的离子分离出来。 2.离子在靶内运动时,损失能量可分为核阻滞和电子阻滞,解释什么是核阻滞、电子阻滞?两种阻滞本领与注入离子能量具体有何关系? 答:核阻滞即核碰撞,是注入离子与靶原子核之间的相互碰撞。因两者质量是同一数量级,一次碰撞可以损失很多能量,且可能发生大角度散射,使靶原子核离开原来的晶格位置,留下空位,形成缺陷。 电子阻滞即电子碰撞,是注入离子与靶内自由电子以及束缚电子之间的相互碰撞。因离子质量比电子质量大很多,每次碰撞损失的能量很少,且都是小角度散射,且方向随机,故经多次散射,离子运动方向基本不变。 在一级近似下,核阻滞本领与能量无关;电子阻滞本领与能量的平方根成正比。 1 2 3 4 5 6

3.什么是离子注入横向效应?同等能量注入时,As和B哪种横向效应更大?为什么? 答:离子注入的横向效应是指,注入过程中,除了垂直方向外,离子还向横向掩膜下部分进行移动,导致实际注入区域大于掩膜窗口的效应。 B的横向效应更大,因为在能量一定的情况下,轻离子比重离子的射程要深且标准差更大。 4.热退火用于消除离子注入造成的损伤,温度要低于杂质热扩散的温度,然而,杂质纵向分布仍会出现高斯展宽与拖尾现象,解释其原因。 答:离子注入后会对晶格造成简单晶格损伤和非晶层形成;损伤晶体空位密度要大于非损伤晶体,且存在大量间隙原子核其他缺陷,使扩散系数增大,扩散效应增强;故虽然热退火温度低于热扩散温度,但杂质的扩散也是非常明显的,出现高斯展宽与拖尾现象。 5.什么是离子注入中常发生的沟道效应(Channeling)和临界角?怎样避免沟道效应? 答:沟道效应,即当离子入射方向平行于主晶轴时,将很少受到核碰撞,离子将沿沟道运动,注入深度很深。由于沟道效应,使注入离子浓度的分布产生很长的拖尾;对于轻原子注入到重原子靶内是,拖尾效应尤其明显。 临界角是用来衡量注入是否会发生沟道效应的一个阈值量,当离子的速度矢量与主要晶轴方向的夹角比临界角大得多的时候,则很少发生沟道效应。临界角可用下式表示: 6.什么是固相外延(SPE)及固相外延中存在的问题? 答:固相外延是指半导体单晶上的非晶层在低于该材料的熔点或共晶点温度下外延再结晶的过程。热退火的过程就是一个固相外延的过程。 高剂量注入会导致稳定的位错环,非晶区在经过热退火固相外延后,位错环的最大浓度会位于非晶和晶体硅的界面处,这样的界面缺陷称为射程末端缺陷。若位错环位于PN结耗尽区附近,会产生大的漏电流,位错环与金属杂质结合时更严重。因此,选择的退火过程应当能够产生足够的杂质扩散,使位错环处于高掺杂区,同时又被阻挡在器件工作时的耗尽区之外。 7.离子注入在半导体工艺中有哪些常见应用? 答:阱注入、VT调整注入,轻掺杂漏极(LDD),源漏离子注入,形成SOI结构。 8.简述RTP设备的工作原理,相对于传统高温炉管它有什么优势? 答:RTP设备是利用加热灯管通过热辐射的方式选择性加热硅片,使得硅片在极短的时间内达到目标温度并稳定维持一段时间。相对于传统高温炉管,RTP设备热处理时间短,热预算小,冷壁工艺减少硅片污染。 9.简述RTP在集成电路制造中的常见应用。 答:RTP常用于退火后损失修复、杂质的快速热激活、介质的快速热加工、硅化物和接触的形成等。 10.采用无定形掩膜的情况下进行注入,若掩膜/衬底界面的杂质浓度减少至峰值

晶圆切割行业分析

薄晶圆加工和切割设备市场 对薄晶圆的需求正强劲增长 受智能手机、智能卡和堆叠封装等消费类应用驱动,近年来对薄晶圆的需求日益增长。 据估算,2015年,用于MEMS器件、CMOS图像传感器、应用硅通孔(TSV)技术的存储器和逻辑器件以及功率器件的薄晶圆数量超过了1650万片,这个数量相当于8英寸晶圆投入总片数(wafer starts per year, WSPY)。这些薄晶圆主要贡献于CMOS图片传感器,其次是功率器件。2015年到2020年期间,薄晶圆的复合年增长率预计为14%,预计到2020年,薄晶圆的数量将达到峰值的3200万片,相当于2020年8英寸晶圆投入总片数。 更薄的晶圆能够带来众多好处,包括超薄的封装,以及由此带来更小的尺寸外形,还包括改善的电气性能和更好的散热性能。 某些应用,如存储器和功率器件,它们的微型化朝着更小的尺寸、更高的性能以及更低的成本方向发展,这些应用的薄晶圆厚度小于100μm或甚至小于50μm。 本报告按厚度和应用分析预测了薄晶圆的需求数量。同时也包括按晶圆尺寸分析预测了晶圆减薄所使用的设备数量,以及影响上述应用的技术要点分析。

薄晶圆的需求增长迅猛 薄晶圆正催生磨削、化学机械抛光以及湿法/干法蚀刻设备产业的市场增长 现阶段,最常规的半导体应用减薄工艺为磨削,所减薄晶圆的平均起始厚度为750μm 到120μm。然而,厚度低于100 μm的硅晶圆会变得非常柔软有弹性,受迫于大批量加工制造的压力,仅仅凭借标准的磨削方法将厚度小于100 μm的硅晶圆进一步减薄,是非常具有挑战性的。 不同厚度的晶圆减薄所面临的技术问题 存储器和逻辑器件等领域需要额外的减薄步骤,如运用化学机械抛光(CMP)来消除由标准化磨削加工所引起的晶圆微开裂和边缘崩裂。背照式CMOS图像传感器是唯一使用湿法/干法蚀刻处理和化学机械抛光(CMP)的应用,因为背照式CMOS图像传感器需要最多步骤的背面磨削工艺来确保最好的芯片质量。 TAIKO工艺是由迪思科科技有限公司(以下简称DISCO)开发的新型晶圆背面磨削技术。这是功率器件应用的最重要的减薄工艺之一,可用于650V-1200V IGBTs器件和 40V-100V MOSFETs器件的背面金属化层的减薄。TAIKO工艺已经应用到英飞凌和意法半导体等功率器件主要制造商的大批量生产中。

硅片生产工艺技术流程

顺大半导体发展有限公司太阳能用 硅单晶片生产技术 目录 一、硅片生产工艺中使用的主要原辅材料 1、拉制单晶用的原辅材料,设备和部件: 2、供硅片生产用的原辅材料,设备和部件: 二、硅片生产工艺技术 1、硅单晶生产部 (1)、腐蚀清洗工序生产工艺技术 对处理后原材料质量要求 (2)、腐蚀清洗生产工艺流程 ①多晶硅块料,复拉料和头,尾料处理工艺流程 ②边皮料酸碱清洗处理工艺流程 ③埚底料酸清洗处理工艺流程 ④废片的清洗处理工艺流程 (3)、硅单晶生长工艺技术 (4)、单晶生长中的必备条件和要求 ①单晶炉 ②配料与掺杂 (5),单晶生长工艺参数选择 (6)、质量目标: (7)、硅单晶生长工艺流程

2、硅片生产部 (1)、硅片加工生产工艺技术 (2)、硅片加工工艺中的必备条件和要求 ①切割机 ②切割浆液 (3)、质量目标 (4)、硅片加工工艺技术流程 ①开方锭生产工艺流程 ②切片生产工艺流程 (5)、硅片尺寸和性能参数检测

前言 江苏顺大半导体发展有限公司座落于美丽的高邮湖畔。公司始创生产太阳能电池用各种尺寸的单晶和多晶硅片。拥有国内先进的拉制单晶设备104台,全自动单晶炉112台。年产量可达到××××吨。拥有大型先进的线切割设备×××台。并且和无锡尚德形成了合作联盟(伙伴),每×可以向尚德提供×××硅单晶片。同时河北晶于2004年,占地面积××××。公司现在有×××名员工,从事澳、南京等光伏组件公司都和顺大形成了长年的合作关系。为了公司的进一步发展,扩大产业链,解决硅单晶的上下游产品的供需关系,2006年在扬州投资多晶硅项目,投资规模达到××亿。工程分两期建设,总规模年产多晶硅6000吨。2008年底首期工程已经正式投入批量生产,年产多晶硅×××吨。 太阳能用硅片生产工艺十分复杂,要通过几十道工序才能完成,只有发挥团队精神才能保证硅片的最终质量。编写该篇壮大资料的目的:首先让大家了解整个硅片生产过程,更重要的是让各生产工序中的每一位操作人员明确自己的职责,更自觉地按操作规程和规范做好本职工作,为顺大半导体发展有限公司的发展,尽自己的一份力量。

半导体IC清洗技术

半导体IC清洗技术 李仁 (中国电子科技集团公司第四十五研究所,北京 101601) 摘要:介绍了半导体IC制程中存在的各种污染物类型及其对IC制程的影响和各种污染物的去除方法, 并对湿法和干法清洗的特点及去除效果进行了分析比较。 关键词:湿法清洗;RCA清洗;稀释化学法;IMEC清洗法;单晶片清洗;干法清洗 中图分类号:TN305.97 文献标识码:B 文章编号:1003-353X(2003)09-0044-04 1前言 半导体IC制程主要以20世纪50年代以后发明的四项基础工艺(离子注入、扩散、外延生长及光刻)为基础逐渐发展起来,由于集成电路内各元件及连线相当微细,因此制造过程中,如果遭到尘粒、金属的污染,很容易造成晶片内电路功能的损坏,形成短路或断路等,导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。因此在制作过程中除了要排除外界的污染源外,集成电路制造步骤如高温扩散、离子植入前等均需要进行湿法清洗或干法清洗工作。干、湿法清洗工作是在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下,有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆上之微尘、金属离子及有机物之杂质。 2污染物杂质的分类 IC制程中需要一些有机物和无机物参与完成,另外,制作过程总是在人的参与下在净化室中进行,这样就不可避免的产生各种环境对硅片污染的情况发生。根据污染物发生的情况,大致可将污染物分为颗粒、有机物、金属污染物及氧化物。 2.1 颗粒 颗粒主要是一些聚合物、光致抗蚀剂和蚀刻杂质等。通常颗粒粘附在硅表面,影响下一工序几何特征的形成及电特性。根据颗粒与表面的粘附情况分析,其粘附力虽然表现出多样化,但主要是范德瓦尔斯吸引力,所以对颗粒的去除方法主要以物理或化学的方法对颗粒进行底切,逐渐减小颗粒与硅表面的接触面积,最终将其去除。

半导体工艺及芯片制造技术问题答案(全)

常用术语翻译 active region 有源区 2.active ponent有源器件 3.Anneal退火 4.atmospheric pressure CVD (APCVD) 常压化学气相淀积 5.BEOL(生产线)后端工序 6.BiCMOS双极CMOS 7.bonding wire 焊线,引线 8.BPSG 硼磷硅玻璃 9.channel length沟道长度 10.chemical vapor deposition (CVD) 化学气相淀积 11.chemical mechanical planarization (CMP)化学机械平坦化 12.damascene 大马士革工艺 13.deposition淀积 14.diffusion 扩散 15.dopant concentration掺杂浓度 16.dry oxidation 干法氧化 17.epitaxial layer 外延层 18.etch rate 刻蚀速率 19.fabrication制造 20.gate oxide 栅氧化硅 21.IC reliability 集成电路可靠性 22.interlayer dielectric 层间介质(ILD) 23.ion implanter 离子注入机 24.magnetron sputtering 磁控溅射 25.metalorganic CVD(MOCVD)金属有机化学气相淀积 26.pc board 印刷电路板 27.plasma enhanced CVD(PECVD) 等离子体增强CVD 28.polish 抛光 29.RF sputtering 射频溅射 30.silicon on insulator绝缘体上硅(SOI)

紫外激光加工技术在硅片晶圆中的应用

武汉元禄光电技术有限公司https://www.doczj.com/doc/2615758722.html, 紫外激光加工技术在硅晶圆中的应用 硅材料是地壳中最为丰富的元素半导体,是电子器件中主要的原材料,广泛应用于大规模集成电路领域,我们所熟知的产品有晶圆。晶圆是半导体行业中最前沿的技术产品,一切的半导体技术从晶圆开始,晶圆我们常称之为硅晶片或硅晶圆。晶圆的加工是半导体制程中的重要环节,其加工制成也体现着一个国家的先进技术,代表着国家的竞争力。 早在四月份,国内就出现半导体技术被欧美国家卡脖子的情况,引起了大家的广泛关注,同时,也激起了发愤图强,发展半导体技术的口号与行动。在半导体领域中,前沿的晶圆加工技术是重中之重,如光刻显影技术,我们国家也一直在奋力追赶,引进了7nm工艺的ASML 光刻机,提升工艺制程的品质。那么你知道在晶圆工艺制程中还有那些重要制程吗?元禄光电带大家了解紫外激光加工技术在硅晶圆工艺制程中的应用。 硅晶圆(图片源自网络) 紫外激光加工技术应用到硅晶圆中的设备有紫外激光切割机以及紫外激光打标机,分别对应的是晶圆划线以及晶圆打标。 硅晶圆激光切割 硅晶圆在制作过程中通常是制作成分成6/8/12/18寸等多规格晶圆,包含了大量的晶片,应用到半导体制程中需要将晶圆中的晶片切割成一个个小片,再封装到半导体元器件中。这个工艺制程就需要用到紫外激光切割机,对晶圆进行划片,在裂片的方式加工。 传统的加工方式采用的是刀片的加工模式,而随着晶圆制程的改进,以及碳粉材料参杂的应用,晶圆的硬度越来越高,对加工的要求越来越高,紫外激光技术的应用很好的解决了这种缺陷,尤其是12寸晶圆加入碳粉后,硬度更高,紫外激光切割机的技术优势也就更明显。

硅片多线切割技术详解

硅片多线切割技术详解 太阳能光伏网 2012-4-9 硅片是半导体和光伏领域的主要生产材料。硅片多线切割技术是目前世界上比较先进的硅片加工技术,它不同于传统的刀锯片、砂轮片等切割方式,也不同于先进的激光切割和内圆切割,它的原理是通过一根高速运动的钢线带动附着在钢丝上的切割刃料对硅棒进行摩擦,从而达到切割效果。在整个过程中,钢线通过十几个导线轮的引导,在主线辊上形成一张线网,而待加工工件通过工作台的下降实现工件的进给。硅片多线切割技术与其他技术相比有:效率高,产能高,精度高等优点。是目前采用最广泛的硅片切割技术。 多线切割技术是硅加工行业、太阳能光伏行业内的标志性革新,它替代了原有的内圆切割设备,所切晶片与内圆切片工艺相比具有弯曲度(BOW)、翘曲度(WARP)小,平行度(TAPER)好,总厚度公差(TTA)离散性小,刃口切割损耗小,表面损伤层浅,晶片表面粗糙度小等等诸多优点。 太阳能硅片的线切割机理就是机器导轮在高速运转中带动钢线,从而由钢线将聚乙二醇和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区,在钢线的高速运转中与压在线网上的工件连续发生摩擦完成切割的过程。 在整个切割过程中,对硅片的质量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂浆的粘度、砂浆的流量、钢线的速度、钢线的张力以及工件的进给速度等。 一、切割液(PEG)的粘度 由于在整个切割过程中,碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的,所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。 1、切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。由于不同的机器开发设计的系统思维不同,因而对砂浆的粘度也不同,即要求切割液的粘度也有不同。例如瑞士线切割机要求切割液的粘度不低于55,而NTC要求22-25,安永则低至18。只有符合机器要求的切割标准的粘度,才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。 2、由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中,会因为摩擦发生高温,所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标,就会导致液的流动性差,不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线,因此切割液的粘度又确保了整个过程的温度控制。 二、碳化硅微粉的粒型及粒度

硅片清洗原理与方法介绍

硅片清洗原理与方法介绍 1引言 硅片经过切片、倒角、研磨、表面处理、抛光、外延等不同工序加工后,表面已经受到严重的沾污,清洗的目的就是为了去除硅片表面颗粒、金属离子以及有机物等污染。 2硅片清洗的常用方法与技术 在半导体器件生产中,大约有20%的工序和硅片清洗有关,而不同工序的清洗要求和目的也是各不相同的,这就必须采用各种不同的清洗方法和技术手段,以达到清洗的目的。 由于晶盟现有的清洗设备均为Wet-bench类型,因此本文重点对湿法化学清洗的基本原理、常用方法及其它与之密切相关的技术手段等进行论述 3.1湿法化学清洗 化学清洗是指利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生化学反应或溶解作用,或伴以超声、加热、抽真空等物理措施,使杂质从被清除物体的表面脱附(解吸),然后用大量高纯热、冷去离子水冲洗,从而获得洁净表面的过程。化学清洗又可分为湿法化学清洗和干法化学清洗,其中湿法化学清洗技术在硅片表面清洗中仍处于主导地位,因此有必要首先对湿法化学清洗及与之相关的技术进行全面的介绍。 3.1.1常用化学试剂、洗液的性质 常用化学试剂及洗液的去污能力,对于湿法化学清洗的清洗效率有决定性的影响,根据硅片清洗目的和要求选择适当的试剂和洗液是湿法化学清洗的首要步骤。

表一、用以清除particle、metal、organic、nature-oxide的适当化学液 3.1.2溶液浸泡法 溶液浸泡法就是通过将要清除的硅片放入溶液中浸泡来达到清除表面污染目的的一种方法,它是湿法化学清洗中最简单也是最常用的一种方法。它主要是通过溶液与硅片表面的污染杂质在浸泡过程中发生化学反应及溶解作用来达到清除硅片表面污染杂质的目的。 选用不同的溶液来浸泡硅片可以达到清除不同类型表面污染杂质的目的。如采用有机溶剂浸泡来达到去除有机污染的目的,采用1号液(即SC1,包含H2O2、NH3OH化学试剂以及H2O)浸泡来达到清除有机、无机和金属离子的目的,采用2号液(即SC2,包含HCL、H2O2化学试剂以及H2O)浸泡来达到清除AL、Fe、Na等金属离子的目的。 单纯的溶液浸泡法其效率往往不尽人意,所以在采用SC1浸泡的同时往往还辅以加热、超声或兆声波、摇摆等物理措施。

晶圆切割晶圆切割和微加工新技术

封装:晶圆切割 晶圆切割和微加工新技术 (排2页) Derek Chiang ( 江朝宗),Bernold Richerzhagen和Sean Green;Synova 电子产品“轻、薄、短、小”的市场趋势,要求许多电子器件除了要有更小的体积外,还要有更强、更快的功能。生产技术也因此而快速发展。但经年累月,有些技术已发展到物理极限,几乎难以更上层楼。就半导体而言,如记忆体IC,已由早期的一层变成多层的封裝,一颗IC里叠了 7、8层芯粒(chip),而总体积反而只有原来的几分之一。因此晶片(Wafer)的厚度也由650微米(Micron)一路减薄至120微米、100微米、75微米、50微米、25微米。当厚度降到100um以下,传统的划片技术已经出现问题,产能节节下降,破片率大幅攀升。晶片在此阶断价值不斐,几个百分点的破片率可能吃掉工厂辛苦创造的利润。因此处理这类超薄晶片,工程师们无不战战兢兢。当传统钻石片切削方式碰到了瓶颈,大家都想到试试激光。从业界的实际案例来看,激光仍有不少难题需要克服。其中最难解决的是热影响区(HAZ)过大及熔渣喷溅污染的问题。这些缺点足以影响或破坏晶片的电性,尤其那些高阶的wafer。因此改用激光并不如预期顺利。此间瑞士联邦科技大学Dr.Bernold Richerzhagen发明的水导激光(Water-Jet-Guided Laser商业上称微水刀激光)正好派上用场。该技术突破传统激光的概念, 巧妙地结合水刀和激光两种技术, 克服了热影响区等问题, 获得世界专利,可望成为晶片切割及精微加工的新利器。 水导激光原理 几千年来‘水火不融’的观念, 1993年被瑞士杰出的科学家Dr.Bernold Richerzhagen打破。他巧妙地结合水刀技术和激光技术的优点,创造出微水刀激光(Laser Micro Jet)。更精确的说法是水导激光(Water Jet Guided Laser)。他将激光聚焦后导入比发丝还细的微水柱中,从而引导光束,并冷却工件,消除了传统激光热影响区(Heat Affected Zone)过大的缺陷。大大提高了激光切割的质量,因而非常适合半导体、医疗器材、电子、航天等高精密、高洁净要求的加工。 从图1可看出激光束(Laser Beam)由上方导入, 经过聚焦镜及水腔(Water Chamber)的窗户进入,聚焦于喷嘴(Nozzle)的圆心.

硅片生产流程

硅片生产流程 小组成员:吴国栋徐浩王汉杰王超 简介 硅片的准备过程从硅单晶棒开始,到清洁的抛光片结束,以能够在绝好的环境中使用。期间,从一单晶硅棒到加工成数片能满足特殊要求的硅片要经过很多流程和清洗步骤。除了有许多工艺步骤之外,整个过程几乎都要在无尘的环境中进行。硅片的加工从一相对较脏的环境开始,最终在10级净空房内完成。 工艺过程综述 硅片加工过程包括许多步骤。所有的步骤概括为三个主要种类:能修正物理性能如尺寸、形状、平整度、或一些体材料的性能;能减少不期望的表面损伤的数量;或能消除表面沾污和颗粒。硅片加工的主要的步骤如表1.1的典型流程所示。工艺步骤的顺序是很重要的,因为这些步骤的决定能使硅片受到尽可能少的损伤并且可以减少硅片的沾污。在以下的章节中,每一步骤都会得到详细介绍。 硅片加工过程步骤 1. 切片 2. 激光标识 3. 倒角 4. 磨片 5. 腐蚀 6. 背损伤 7. 边缘镜面抛光 8. 预热清洗 9. 抵抗稳定——退火 10. 背封 11. 粘片 12. 抛光 13. 检查前清洗 14. 外观检查 15. 金属清洗

16. 擦片 17. 激光检查 18. 包装/货运 切片(class 500k) 硅片加工的介绍中,从单晶硅棒开始的第一个步骤就是切片。这一步骤的关键是如何在将单晶硅棒加工成硅片时尽可能地降低损耗,也就是要求将单晶棒尽可能多地加工成有用的硅片。为了尽量得到最好的硅片,硅片要求有最小量的翘曲和最少量的刀缝损耗。切片过程定义了平整度可以基本上适合器件的制备。 切片过程中有两种主要方式——内圆切割和线切割。这两种形式的切割方式被应用的原因是它们能将材料损失减少到最小,对硅片的损伤也最小,并且允许硅片的翘曲也是最小。 切片是一个相对较脏的过程,可以描述为一个研磨的过程,这一过程会产生大量的颗粒和大量的很浅表面损伤。 硅片切割完成后,所粘的碳板和用来粘碳板的粘结剂必须从硅片上清除。在这清除和清洗过程中,很重要的一点就是保持硅片的顺序,因为这时它们还没有被标识区分。 激光标识(Class 500k) 在晶棒被切割成一片片硅片之后,硅片会被用激光刻上标识。一台高功率的激光打印机用来在硅片表面刻上标识。硅片按从晶棒切割下的相同顺序进行编码,因而能知道硅片的正确位置。这一编码应是统一的,用来识别硅片并知道它的来源。编码能表明该硅片从哪一单晶棒的什么位置切割下来的。保持这样的追溯是很重要的,因为单晶的整体特性会随着晶棒的一头到另一头而变化。编号需刻的足够深,从而到最终硅片抛光完毕后仍能保持。在硅片上刻下编码后,即使硅片有遗漏,也能追溯到原来位置,而且如果趋向明了,那么就可以采取正确的措施。激光标识可以在硅片的正面也可在背面,尽管正面通常会被用到。 倒角 当切片完成后,硅片有比较尖利的边缘,就需要进行倒角从而形成子弹式的光滑的边缘。倒角后的硅片边缘有低的中心应力,因而使之更牢固。这个硅片边缘的强化,能使之在以后的硅片加工过程中,降低硅片的碎裂程度。图1.1举例说明了切片、激光标识和倒角的过程。 磨片(Class 500k) 接下来的步骤是为了清除切片过程及激光标识时产生的不同损伤,这是磨片过程中要完成的。在磨片时,硅片被放置在载体上,并围绕放置在一些磨盘上。硅片的两侧都能与磨盘接触,从而使硅片的两侧能同时研磨到。磨盘是铸铁制的,边缘锯齿状。上磨盘上有一系列的洞,可让研磨砂分布在硅片上,并随磨片机运动。磨片可将切片造成的严重损伤清除,只留下一些均衡的浅显的伤痕;磨片的第二个好处是经磨片之后,硅片非常平整,因为磨盘是极其平整的。 磨片过程主要是一个机械过程,磨盘压迫硅片表面的研磨砂。研磨砂是由将氧化铝溶液延缓煅烧后形成的细小颗粒组成的,它能将硅的外层研磨去。被研磨去的外层深度要比切片造成的损伤深度更深。

硅片清洗及原理

硅片清洗及原理 硅片的清洗很重要,它影响电池的转换效率,如器件的性能中反向电流迅速加大及器件失效等。因此硅片的清洗很重要,下面主要介绍清洗的作用和清洗的原理。 清洗的作用 1.在太阳能材料制备过程中,在硅表面涂有一层具有良好性能的减反射薄膜,有害的杂质离子进入二氧化硅层,会降低绝缘性能,清洗后绝缘性能会更好。 2.在等离子边缘腐蚀中,如果有油污、水气、灰尘和其它杂质存在,会影响器件的质量,清洗后质量大大提高。 3.硅片中杂质离子会影响P-N 结的性能,引起P-N 结的击穿电压降低和表面漏电,影响P-N 结的性能。 4.在硅片外延工艺中,杂质的存在会影响硅片的电阻率不稳定。 清洗的原理 要了解清洗的原理,首先必须了解杂质的类型,杂质分为三类:一类是分子型杂质,包括加工中的一些有机物;二类是离子型杂质,包括腐蚀过程中的钠离子、氯离子、氟离子等;三是原子型杂质,如金、铁、铜和铬等一些重金属杂质。目前最常用的清洗方法有:化学清洗法、超声清洗法和真空高温处理法。 1.目前的化学清洗步骤有两种: (1)有机溶剂(甲苯、丙酮、酒精等)→去离子水→无机酸(盐酸、硫酸、硝酸、王水)→氢氟酸→去离子水 (2)碱性过氧化氢溶液→去离子水→酸性过氧化氢溶液→去离子水 下面讨论各种步骤中试剂的作用。 a.有机溶剂在清洗中的作用 用于硅片清洗常用的有机溶剂有甲苯、丙酮、酒精等。在清洗过程中,甲苯、丙酮、酒精等有机溶剂的作用是除去硅片表面的油脂、松香、蜡等有机物杂质。所利用的原理是“相似相溶”。 b.无机酸在清洗中的作用 硅片中的杂质如镁、铝、铜、银、金、氧化铝、氧化镁、二氧化硅等杂质,只能用无机酸除去。有关的反应如下:

半导体晶圆切割

By Dianne Shi and Ilan Weisshas 本文介绍,先进圭寸装(advaneed packaging的后端工艺(back-end)之一: xx 圆切片(wafer dicing)。 在过去三十年期间,切片(dieing)系统与刀片(blade)已经不断地改进以对付工艺的挑战和接纳不同类型基板的要求。最新的、对生产率造成最大影响的设备进展包括: 采用两个切割(two cuts)同时进行的、将超程(overtravel)减到最小的双轴(dual-spindle)切片系统,代表性的有日本东精精密的AD3000T和AD2000T;自动心轴扭力监测和自动冷却剂流量调节能力。重大的切片刀片进步包括一些刀片,它们用于很窄条和/或较高芯片尺寸的晶圆、以铜金属化的晶圆、非常薄的晶圆、和在切片之后要求表面抛光的元件用的晶圆。许多今天要求高的应用都要求设备能力和刀片特性两方面都最优化的工艺,以尽可能最低的成本提供尽可能高的效率。 最近,日本东精精密又向市场推出了非接触式的激光切割设备ML200和 ML300 型 切片机制(The Dicing Mechanism) 硅晶圆切片工艺是在“后端”装配工艺中的第一步。该工艺将晶圆分成单个的芯片,用于随后的芯片接合(die bon di ng)、弓I线接合(wire bonding)和测试工序。 一个转动的研磨盘(刀片)完成切片(dicing)。一根心轴以高速, 30,000~60,000rpm (83~175m/sec的线性速度)转动刀片。该刀片由嵌入电镀镍矩 阵黏合剂中的研磨金刚石制成。 在芯片的分割期间,刀片碾碎基础材料(晶圆),同时去掉所产生的碎片。材料的去掉沿着晶方(dice)的有源区域之间的专用切割线(迹道)发生的。冷却剂(通常是去离子水)指到切割缝内,改善切割品质,和通过帮助去掉碎片而延长刀片寿命。每条迹道(street)的宽度(切口)与刀片的厚度成比例。 关键工艺参数 硅圆片切割应用的目的是将产量和合格率最大,同时资产拥有的成本最

硅片清洗的方法

硅片清洗的方法 一、硅片清洗的重要性 硅片清洗是半导体器件制造中最重要最频繁的步骤,而且其效率将直接影响到器件的成品率、性能和可靠性。 现在人们已研制出了很多种可用于硅片清洗的工艺方法和技术,常见的有:湿法化学清洗、超声清洗法、兆声清洗法、鼓泡清洗法、擦洗法、高压喷射法、离心喷射法、流体力学法、流体动力学法、干法清洗、微集射束流法、激光束清洗、冷凝喷雾技术、气相清洗、非浸润液体喷射法、硅片在线真空清洗技术、RCA标准清洗、等离子体清洗、原位水冲洗法等。这些方法和技术现已广泛应用于硅片加工和器件制造中的硅片清洗。 表面沾污指硅表面上沉积有粒子、金属、有机物、湿气分子和自然氧化物等的一种或几种。超纯表面定义为没有沾污的表面, 或者是超出检测量极限的表面。 二、硅片的表面状态与洁净度问题: 硅片的真实表面由于暴露在环境气氛中发生氧化及吸附,其表面往往有一层很薄的自然氧化层,厚度为几个埃、几十个埃甚至上百埃。真实的硅片表面是内表面和外表面的总合,内表面是硅与自然氧化层的界面,。外表面是自然氧化层与环境气氛的界面,它也存在一些表面能级,并吸附一些污染杂质原子,而且不同程度地受到内表面能级的影响,可以与内表面交换电荷,外表面的吸附现象是复杂的。 完好的硅片清洗总是去除沾污在硅片表面的微粒和有害膜层,代之以氧化物的、氯化物的或其它挥发元素(或分子)的连续无害膜层,即具有原子均质的膜层。硅片表面达到原子均质的程度越高.洁净度越高。 三、硅片表面沾污杂质的来源和分类: 在硅片加工及器件制造过程中,所有与硅片接麓的外部媒介都是硅片沾污杂质的可能来源。这主要包括以下几方面:硅片加工成型过程中的污染,环境污染,水造成的污染,试剂带来的污染,工业气体造成的污染,工艺本身造成的污染,人体造成的污染等。

【半导体切片】半导体晶圆切割 - 副本

本文介绍,先进封装(advanced packaging)的后端工艺(back-end)之一:晶圆切片(wafer dicing)。 在过去三十年期间,切片(dicing)系统与刀片(blade)已经不断地改进以对付工艺的挑战和接纳不同类型基板的要求。最新的、对生产率造成最大影响的设备进展包括:采用两个切割(two cuts)同时进行的、将超程(overtravel)减到最小的双轴(dual-spindle)切片系统,代表性的有日本东精精密的AD3000T和AD2000T;自动心轴扭力监测和自动冷却剂流量调节能力。重大的切片刀片进步包括一些刀片,它们用于很窄条和/或较高芯片尺寸的晶圆、以铜金属化的晶圆、非常薄的晶圆、和在切片之后要求表面抛光的元件用的晶圆。许多今天要求高的应用都要求设备能力和刀片特性两方面都最优化的工艺,以尽可能最低的成本提供尽可能高的效率。 最近,日本东精精密又向市场推出了非接触式的激光切割设备ML200和ML300型 切片机制(The Dicing Mechanism) 硅晶圆切片工艺是在“后端”装配工艺中的第一步。该工艺将晶圆分成单个的芯片,用于随后的芯片接合(die bonding)、引线接合(wire bonding)和测试工序。 一个转动的研磨盘(刀片)完成切片(dicing)。一根心轴以高速,30,000~60,000rpm (83~175m/sec的线性速度)转动刀片。该刀片由嵌入电镀镍矩阵黏合剂中的研磨金刚石制成。 在芯片的分割期间,刀片碾碎基础材料(晶圆),同时去掉所产生的碎片。材料的去掉沿着晶方(dice)的有源区域之间的专用切割线(迹道)发生的。冷却剂(通常是去离子水)指到切割缝内,改善切割品质,和通过帮助去掉碎片而延长刀片寿命。每条迹道(street)的宽度(切口)与刀片的厚度成比例。 关键工艺参数 硅圆片切割应用的目的是将产量和合格率最大,同时资产拥有的成本最小。可是,挑战是增加的产量经常减少合格率,反之亦然。晶圆基板进给到切割刀片的速度决定产出。随着进给速度增加,切割品质变得更加难以维持在可接受的工艺窗口内。进给速度也影响刀片寿命。 1

硅工艺-《集成电路制造技术》课程-试题

晶圆制备 1.用来做芯片的高纯硅被称为(半导体级硅),英文简称(GSG ),有时也被称为(电子级硅)。 2.单晶硅生长常用(CZ法)和(区熔法)两种生长方式,生长后的单晶硅被称为(硅锭)。 3.晶圆的英文是(wafer ),其常用的材料是(硅)和(锗)。 4.晶圆制备的九个工艺步骤分别是整型、定向、标识。 5.从半导体制造来讲,晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是(100 )、(110 )和(111)。 6.CZ直拉法生长单晶硅是把(融化了的半导体级硅液体)变为(有确定晶向的)并且(被掺杂成p型或n型)的固体硅锭。 7.CZ直拉法的目的是(实现均匀掺杂的同时,并且复制仔晶的结构,得到合适的硅锭直径)。影响CZ直拉法的两个主要参数是(拉伸速率)和(晶体旋转速率)。 8.晶圆制备中的整型处理包括(去掉两端)、(径向研磨)和(硅片定位边和定位槽)。 9.制备半导体级硅的过程:1(制备工业硅);2(生长硅单晶);3(提纯)。 10.晶片需要经过切片、磨片、抛光后,得到所需晶圆。 氧化 10.二氧化硅按结构可分为()和()或()。 11.热氧化工艺的基本设备有三种:(卧式炉)、(立式炉)和(快速热处理炉)。 12.根据氧化剂的不同,热氧化可分为(干氧氧化)、(湿氧氧化)和(水汽氧化)。 13.用于热氧化工艺的立式炉的主要控制系统分为五部分:(工艺腔)、(硅片传输系统)、气体分配系统、尾气系统和(温控系统)。 14.选择性氧化常见的有(局部氧化)和(浅槽隔离),其英语缩略语分别为LOCOS和(STI )。 15.列出热氧化物在硅片制造的4种用途:(掺杂阻挡)、(表面钝化)、场氧化层和(金属层间介质)。 16.可在高温设备中进行的五种工艺分别是(氧化)、(扩散)、(蒸发)、退火和合金。 17.硅片上的氧化物主要通过(热生长)和(淀积)的方法产生,由于硅片表面非常平整,使得产生的氧化物主要为层状结构,所以又称为(薄膜)。 18.卧式炉的工艺腔或炉管是对硅片加热的场所,它由平卧的(石英工艺腔)、(加热器)和(石英舟)组成。淀积 19.目前常用的CVD系统有:(APCVD )、(LPCVD )和(PECVD )。 20.淀积膜的过程有三个不同的阶段。第一步是(晶核形成),第二步是(聚焦成束),第三步是(汇聚成膜)。21.缩略语PECVD、LPCVD、HDPCVD和APCVD的中文名称分别是(等离子体增强化学气相淀积)、(低压化学气相淀积)、高密度等离子体化学气相淀积、和(常压化学气相淀积)。 22.在外延工艺中,如果膜和衬底材料(相同),例如硅衬底上长硅膜,这样的膜生长称为(同质外延);反之,膜和衬底材料不一致的情况,例如硅衬底上长氧化铝,则称为(异质外延)。 23.化学气相淀积是通过()的化学反应在硅片表面淀积一层()的工艺。硅片表面及其邻近的区域被()来向反应系统提供附加的能量。 金属化 24.金属按其在集成电路工艺中所起的作用,可划分为三大类:()、()和()。 25.气体直流辉光放电分为四个区,分别是:无光放电区、汤生放电区、辉光放电区和电弧放电区。其中辉光放电区包括前期辉光放电区、()和(),则溅射区域选择在()。 26.集成电路工艺中利用溅射现象主要用来(),还可以用来()。 27.对芯片互连的金属和金属合金来说,它所必备一些要求是:(导电率)、高黏附性、(淀积)、(平坦化)、可靠性、抗腐蚀性、应力等。 28.在半导体制造业中,最早的互连金属是(铝),在硅片制造业中最普通的互连金属是(铜),。 29.写出三种半导体制造业的金属和合金(Al )、(Cu )和(铝铜合金)。 30.阻挡层金属是一类具有(高熔点)的难熔金属,金属铝和铜的阻挡层金属分别是(W )和(W )。 31.被用于传统和双大马士革金属化的不同金属淀积系统是:()、()、()和铜电镀。 32.溅射主要是一个()过程,而非化学过程。在溅射过程中,()撞击具有高纯度的靶材料固体平板,按物理过程撞击出原子。这些被撞击出的原子穿过(),最后淀积在硅片上。 平坦化 33.缩略语PSG、BPSG的中文名称分别是()、()。 34.列举硅片制造中用到CMP的几个例子:()、LI氧化硅抛光、()、()、钨塞抛光和双大马士革铜抛光。 35.终点检测是指(CMP设备)的一种检测到平坦化工艺把材料磨到一个正确厚度的能力。两种最常用的原位终点检测技术是(电机电流终点检测)和(光学终点检测)。 36.硅片平坦化的四种类型分别是(平滑)、部分平坦化、(局部平坦化)和(全局平坦化)。 37.传统的平坦化技术有()、()和()。

硅片清洗技术详解

硅片清洗主要内容讲解 1、清洗的基本概念和目的。 硅片加工的目的是为器件生产制作一个清洁完美符合要求的使用表面,所谓清洗,就是清洗硅片的表面,去除附着在硅片上的污染物。 2、硅片清洗室的管理与维护; (1)人员流动的管理和清洁室的作业人数。 (2)清洗室内物品器具的管理。 (3)清洗室内其它影响清洗质量因素的管理维护。如;空气过滤系统、防静电处理、温度与湿度系统等! 3、硅片表面沾污的类型; (!)有机杂质沾污;如;胶黏剂、石蜡、油脂等。 (2)颗粒类型杂质沾污;一般来自加工中磨料和环境中的尘粒。 (3)金属杂质沾污;由生产加工的设备引起的金属杂质沾污。 4、硅片清洗处理方法分类; 硅片清洗处理方法分为湿法清洗和干法清洗两大类。而湿法清洗又分为化学清洗和物理清洗两种方法。 化学清洗——利用各种化学试剂对各种杂质的腐蚀、溶解、氧化及络合等作用去除硅片表面的沾污。 物理清洗——硅片的物理清洗法主要指的是利用超声波和兆声波清洗方法。 5、化学清洗的各种试剂的性质应用和分级; (1)有机溶剂清洗;有机溶剂能去除硅片表面的有机杂质沾污。主要溶液有;甲苯、丙酮、乙醇等。根据其性质须在使用甲苯、丙酮后在使用乙醇进行处理,最后在用水冲洗。(2)无机酸及氧化还原清洗;无机酸试剂主要为;盐酸(HCI)、硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)、氢氟酸(HF)以及过氧化氢(H2O2)—双氧水。其中过氧化氢主要用于氧化还原清洗。 其它试剂按其本省性质进行应用清洗。硅片金属清洗主要是利用了它们的强酸性、强腐蚀性、强氧化性的特性从而达到去除表面金属沾污的目的。 (3)化学清洗的分级主要分为优级纯、分析纯和化学纯三个级别。视清洗的种类和场合进行合理选择。通常硅片切割片和研磨片的清洗可以使用分析纯试剂,抛光片须用优级纯试剂。具体试剂分类有国家规定标准。 6、超声波清洗原理、结构和应用要素; 原理—提供高频率的震荡波在溶剂中产生气泡和空化效应,利用液体中气泡破裂所产生的冲击来波达到清洗目地。 结构—系统主要有超声电源、清洗槽和换能器三个基本单元组成。电源用来产生高频率震荡信号,换能器将其转换成高频率机械震荡波,也就是超声波。清洗槽是放清洗液 和工作的容器。 要素—1、超声频率;频率越低产生的空化效应越强但方向性差。频率高后方向性强但空化效应弱,所产生的气泡冲击力就弱。造成清洗就弱。超声波清洗只能去除≥0.4um 的颗粒。兆声波能去除≥0.2um的颗粒。 2、超声波功率密度;密度越高空化效应越强,速度越快,清洗效果越好。但对于精 密、表面光洁度甚高的工件长时间清洗会对物体表面产生“空化”腐蚀。 3、超声波清洗介质;是指采用超声波清洗时的溶液,也就是清洗液。一般用于超声 清洗的有化学溶剂清洗液和水基清洗液两种。现在清洗工艺为了更好的效果一般采 用两者按比例相结合的方式清洗。 4、超声波清洗温度;因各种清洗剂中的化学成分不同,其分子最佳清洗的温度也不

先进制造技术习题答案(DOC 32页)

先进制造技术习题答案(DOC 32页)

全国高职高专规划教材·精品与示范系列 先进制造技术 习题答案 孙燕华主编 电子工业出版社 Publishing House of Electronics Industry 北京·BEIJING

1-1论述先进制造技术及其主要特点。 答:1、系统性 先进制造技术由于微电子、信息技术的引入,使制造技术成为一个能驾驭生产过程的物质流、信息流和能量流的系统工程。如柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)技术是先进制造技术全过程控制物质流、信息流和能量流的典型应用案例。 2、集成性 现代制造技术使各专业、学科间不断交叉、融合,其界限逐渐淡化甚至消失,发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。集成技术显示出高效率、多样化、柔性化、自动化、资源共享等特点。 3、广泛性 现代制造技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及用户服务等整个产品生命周期全过程,成为“市场——产品设计——制造——市场”的大系统。 4、高精度 现代制造对产品、零件的精度要求越来越

高,在飞机、潜艇等军事设施中使用的精密陀螺、大型天文望远镜以及大规模集成电路的硅片等高新技术产品都需要超精密加工技术的支持。这些需求使激光加工、电子束、离子束加工、纳米制造、微机械制造等新方法迅速发展。 5、实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产 先进制造技术的核心是优质、高效、低耗、清洁、灵活生产等基础制造技术,它是从传统的制造工艺发展起来的,并与新技术实现了局部或系统集成。 1-2叙述先进制造技术的构成及分类。 答:先进制造技术的构成: 1、基础技术 第一层次是优质、高效、低耗、少或无污染的基础制造技术。铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺至今仍是生产中大量采用、经济适用的技术,这些基础工艺经过优化而形成的基础制造技术是先进制造技术的核心及重要组成部分。这些基础技术主要有精密下料、精密成形、精密加工、精密测量、毛坯强

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