微电子工艺 最终版
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微电子工艺流程
《微电子工艺流程》
微电子工艺流程是指将微电子器件制作所需的相关工艺步骤以及技术流程。
随着科技的不断进步,微电子器件的制作工艺也得到了不断的改进和完善。
微电子器件包括微处理器、集成电路、传感器等,它们在现代社会中发挥着越来越重要的作用。
首先,微电子工艺流程是以硅片为基础材料的。
在制作微电子器件时,首先需要准备一块高纯度的硅片,然后在硅片表面通过一系列的工艺步骤来形成各种器件的结构。
这些工艺步骤包括沉积、蚀刻、光刻以及离子注入等,通过这些步骤能够在硅片表面形成各种器件的结构。
其次,微电子工艺流程需要精密的设备和工艺技术。
在微电子器件的制作过程中,需要使用各种高精度的设备和工艺技术。
比如,在光刻工艺中,需要使用光刻机来将图案投射到硅片上,而这些光刻机需要具有极高的分辨率和对准精度。
另外,在蚀刻工艺中,需要使用离子束蚀刻机来精确地去除硅片表面的材料,这也需要设备具有高精度和稳定的性能。
最后,微电子工艺流程是一个复杂而又精密的过程。
在微电子器件的制作过程中,需要严格控制各种工艺参数,比如温度、压力、时间等,以确保器件的性能和稳定性。
同时,还需要进行严格的质量控制和检测,以确保制造出来的器件符合相关标准和规范。
总之,微电子工艺流程是一个高度复杂和精细的过程,它需要集成各种工艺步骤和技术手段,以制作出符合要求的微电子器件。
随着科技的不断进步,微电子工艺流程也在不断地完善和改进,以满足社会对微电子器件的需求。
微电子加工工艺总结资料第一篇:微电子加工工艺总结资料1、分立器件和集成电路的区别分立元件:每个芯片只含有一个器件;集成电路:每个芯片含有多个元件。
2、平面工艺的特点平面工艺是由Hoerni于1960年提出的。
在这项技术中,整个半导体表面先形成一层氧化层,再借助平板印刷技术,通过刻蚀去除部分氧化层,从而形成一个窗口。
P-N结形成的方法:① 合金结方法A、接触加热:将一个p型小球放在一个n型半导体上,加热到小球熔融。
B、冷却:p型小球以合金的形式掺入半导体底片,冷却后,小球下面形成一个再分布结晶区,这样就得到了一个pn结。
合金结的缺点:不能准确控制pn结的位置。
②生长结方法半导体单晶是由掺有某种杂质(例如P型)的半导体熔液中生长出来的。
生长结的缺点:不适宜大批量生产。
扩散结的形成方式与合金结相似点:表面表露在高浓度相反类型的杂质源之中与合金结区别点:不发生相变,杂质靠固态扩散进入半导体晶体内部扩散结的优点扩散结结深能够精确控制。
平面工艺制作二极管的基本流程:衬底制备——氧化——一次光刻(刻扩散窗口)——硼预沉积——硼再沉积——二次光刻(刻引线孔)——蒸铝——三次光刻(反刻铝电极)——P-N结特性测试3、微电子工艺的特点高技术含量设备先进、技术先进。
高精度光刻图形的最小线条尺寸在亚微米量级,制备的介质薄膜厚度也在纳米量级,而精度更在上述尺度之上。
超纯指工艺材料方面,如衬底材料Si、Ge单晶纯度达11个9。
超净环境、操作者、工艺三个方面的超净,如VLSI在100级超净室10级超净台中制作。
大批量、低成本图形转移技术使之得以实现。
高温多数关键工艺是在高温下实现,如:热氧化、扩散、退火。
4、芯片制造的四个阶段固态器件的制造分为4个大的阶段(粗线条):① ② ③ ④晶圆制备:(1)获取多晶(2)晶体生长----制备出单晶,包含可以掺杂(元素掺杂和母金掺杂)(3)硅片制备----制备出空白硅片硅片制备工艺流程(从晶棒到空白硅片):晶体准备(直径滚磨、晶体定向、导电类型检查和电阻率检查)→切片→研磨→化学机械抛光(CMP)→背处理→双面抛光→边缘倒角→抛光→检验→氧化或外延工艺→打包封装芯片制造的基础工艺增层——光刻——掺杂——热处理材料制备晶体生长/晶圆准备晶圆制造、芯片生成封装5、high-k技术High—K技术是在集成电路上使用高介电常数材料的技术,主要用于降低金属化物半导体(MOS)晶体管栅极泄漏电流的问题。
微电子工艺引论硅片、芯片的概念硅片:制造电子器件的基本半导体材料硅的圆形单晶薄片芯片:由硅片生产的半导体产品*什么是微电子工艺技术?微电子工艺技术主要包括哪些技术?微电子工艺技术:在半导体材料芯片上采用微米级加工工艺制造微小型化电子元器件和微型化电路技术主要包括:超精细加工技术、薄膜生长和控制技术、高密度组装技术、过程检测和过程控制技术等集成电路制造涉及的五个大的制造阶段的内容硅片制备:将硅从沙中提炼并纯化、经过特殊工艺产生适当直径的硅锭、将硅锭切割成用于制造芯片的薄硅片芯片制造:硅片经过各种清洗、成膜、光刻、刻蚀和掺杂步骤,一整套集成电路永久刻蚀在硅片上芯片测试/拣选:对单个芯片进行探测和电学测试,挑选出可接受和不可接受的芯片、为有缺陷的芯片做标记、通过测试的芯片将继续进行以后的步骤装配与封装:对硅片背面进行研磨以减少衬底的厚度、将一片厚的塑料膜贴在硅片背面、在正面沿着划片线用带金刚石尖的锯刃将硅片上的芯片分开、在装配厂,好的芯片被压焊或抽空形成装配包、将芯片密封在塑料或陶瓷壳内终测:为确保芯片的功能,对每一个被封装的集成电路进行电学和环境特性参数的测试IC工艺前工序、IC工艺后工序、以及IC工艺辅助工序IC工艺前工序:(1)薄膜制备技术:主要包括外延、氧化、化学气相淀积、物理气相淀积(如溅射、蒸发) 等(2)掺杂技术:主要包括扩散和离子注入等技术(3)图形转换技术:主要包括光刻、刻蚀等技术IC工艺后工序:划片、封装、测试、老化、筛选IC工艺辅助工序:超净厂房技术超纯水、高纯气体制备技术光刻掩膜版制备技术材料准备技术微芯片技术发展的主要趋势提高芯片性能(速度、功耗)、提高芯片可靠性(低失效)、降低芯片成本(减小特征尺寸,增加硅片面积,制造规模)什么是关键尺寸(CD)?芯片上的物理尺寸特征称为特征尺寸,特别是硅片上的最小特征尺寸,也称为关键尺寸或CD半导体材料本征半导体和非本征半导体的区别是什么?本征半导体:不含任何杂质的纯净半导体,其纯度在99.999999%(8~10个9)为何硅被选为最主要的半导体材料?a) 硅的丰裕度——制造成本低b) 熔点高(1412 OC)——更宽的工艺限度和工作温度范围c) SiO2的天然生成GaAs相对Si的优点和缺点是什么?优点:a) 比硅更高的电子迁移率,高频微波信号响应好——无线和高速数字通信b) 抗辐射能力强——军事和空间应用c) 电阻率大——器件隔离容易实现主要缺点:a) 没有稳定的起钝化保护作用的自然氧化层b) 晶体缺陷比硅高几个数量级c) 成本高圆片的制备两种基本的单晶硅生长方法。
1 集成电路的分类:小规模集成,中规模,大规模,超大规模,巨大规模,系统及芯片。
集成电路指标:集成度,特征尺寸。
2 集成度:单个芯片上集成的元器件数目;特征尺寸:45nm,22nm,15nm。
3 晶胞的分类:素晶胞,面心晶胞,体心晶胞,底心晶胞。
4 硅片的制备:单晶生长---单晶硅锭---单晶去头和径向研磨---定位边研磨--- 硅片研磨----倒角---粘片---硅片刻蚀---抛光。
5 晶体缺陷:点缺陷,线缺陷,面缺陷,体缺陷。
线缺陷又称为位错,分为刃型位错和镙位错。
6 硅的氧化分为干氧氧化Si(固体)+O2(气体)-----SiO2(固体)湿氧氧化Si(固体)+2H2O(气体)-----SiO2(固体)+2H2(气体)7 判定氧化层厚度的方法,颜色对比是主观化的因此不是最精确的判定氧化层厚度的方法。
更精确的方法是表面光度法和椭圆偏光法。
8 光刻定义:光刻就是在超净环境中将掩膜上的几何图形转移到涂在半导体晶片表面的敏光薄层材料上的工艺。
工艺流程:气相成底膜---旋转涂胶---软烘----对准和曝光----曝光后的烘焙---显影---坚膜烘焙----显影检查。
9 曝光设备的性能取决于三个参数:分辨率,对准精度,生产效率。
分辨率是指能精确转移到半导体表面光刻胶上的最小特征尺寸值。
对准精度是指各个掩膜与先前刻在硅片上的图行互相套准的程度。
生产效率是指某次光刻中掩膜在1小时内能曝光的硅片数量。
10 两种基本的曝光方法:遮蔽式与投影式曝光。
11 光刻胶分为正胶和负胶。
正胶有三种成分组成:感光剂,树脂基片和有机溶剂。
负胶是一种有感光剂的聚合物。
正光刻胶;由不可溶变为可溶,加工精度高。
负光刻胶粘附性好。
12 刻蚀分为:干法刻蚀和湿法化学刻蚀。
湿法化学刻蚀的方法有浸泡法和喷射法。
13 刻蚀偏差是指刻蚀后线宽与关键尺寸的变化;选择比是指在同一刻蚀条件下一种材料与另一种材料刻蚀速率的比;均匀性是指衡显刻蚀工艺在一个硅片或在一批之间的参数。
MEMS的主要工艺类型与流程MEMS(微机电系统)是一种将微型机械结构与微电子技术相结合的技术,具有广泛的应用前景,在传感器、加速度计、微流体器件等领域有重要的作用。
MEMS的制备过程包括几个主要的工艺类型和相应的流程,本文将详细介绍这些工艺类型和流程。
1.半导体工艺半导体工艺是MEMS制备中最常用的工艺类型之一、它借鉴了集成电路制造的技术,将MEMS结构与电路结构集成在一起。
半导体工艺的制备流程主要包括以下几个步骤:(1)硅片准备:选择高纯度的单晶硅片作为基底材料,通常使用化学机械抛光(CMP)等方式使其表面光滑。
(2)掩膜和光刻:使用光刻胶将掩膜图形转移到硅片表面,形成所需的结构图案。
(3)蚀刻:使用干法或湿法蚀刻技术去除光刻胶外部的硅片,仅保留需要的结构。
(4)沉积:在蚀刻后的硅片表面沉积不同材料,如金属、氧化物等,形成MEMS结构的各个层次。
(5)光刻:重复进行掩膜和光刻步骤,形成更多的结构图案。
(6)终结:最后,进行退火、切割等步骤,完成MEMS器件的制备。
2.软件工艺软件工艺是MEMS制备中的另一种主要工艺类型。
与半导体工艺不同,软件工艺使用聚合物材料作为主要基底材料,并采用热压、激光加工等方式形成MEMS结构。
软件工艺的制备流程主要包括以下几个步骤:(1)选择聚合物材料:根据应用需求选择合适的聚合物材料作为基底材料。
(2)模具制备:根据设计要求制作好所需的模具。
(3)热压:将聚合物材料放置在模具中,通过加热和压力使其形成所需的结构。
(4)取模:待聚合物冷却后,从模具中取出完成的MEMS结构。
3.LIGA工艺LIGA(德语为"Lithographie, Galvanoformung, Abformung"的首字母缩写)工艺是一种利用光刻、电沉积和模具制备的工艺方法,主要适用于高纵深结构的制备。
LIGA工艺的制备流程主要包括以下几个步骤:(1)光刻:使用光刻胶将掩膜图形转移到聚合物或金属表面,形成结构图案。
微电子工艺的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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