半导体光刻加工制作-浙江半导体光刻加工-半导体研究所

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    2023-5-14

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mems光刻工艺外协——广东省科学院半导体研究所是广东省科学院下属骨干研究院所之一,主要---半导体产业发展的应用技术研究,---重大技术应用的基础研究,立足于广东省经济社会发展的实际需要,从事电子信息、半导体领域应用基础性、关键共性技术研究,半导体光刻加工服务,以及行业应用技术开发。


薄膜工艺就是指在半导体晶晶圆片上沉积各种材料,以实现不同电路功能或特性的过程。和前面几个工艺步骤是按工艺过程来命名不同,这一步骤命名方式是按材料的“状态”来命名的。这个命名甚至让人看起来有些费解,从示意图看,半导体器件看上去都是厚厚的一个个器件,哪来的薄膜?

其实为了理解方便,半导体器件结构在图示时经过了抽象和不等比例的放大,实际中半导体器件在晶圆片上非常薄的一层内实现。通常厚度在1微米以内。对于一个8英寸(200毫米)的晶圆片来说,1微米的厚度薄膜的制作,相当于在200米直径的操场上,均匀的堆积1毫米厚的沙子。这层薄膜非常的薄,但功能却非常---。各个半导体器件之间或是金属连接,或是电场联系,均需要用这些薄膜层实现。薄膜层实现了各器件间复杂贯穿的“阡陌交通”。正是因为这层结构非常的薄,于是就被称作“薄膜”工艺。这么薄的膜层不能通过机械方式来制造,于是,掺杂“沉积”(deition)工艺被发明出来。





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这些氧化层在半导体器件中也有举足轻重的作用。比如说cmos器件中的重要结构:mos(金属-氧化物-半导体)结构中用于金属和半导体之间绝缘的“氧化物”层(或称栅氧),就是采用氧化工艺制备的。另外,半导体光刻加工制作,用于隔离不同cmos器件的厚层氧化物场氧(field oxide)、soi器件中用于隔离衬底与器件的绝缘隔离层,都是采用氧化工艺实现的sio2材料。

氧化工艺的实现方法有多种,如热氧化、电化学阳极氧化等。其中常用的是热氧化法,即在高温(800~1200℃)下,利用纯氧或水蒸汽与硅反应生成sio2层。热氧化法又分为干法和湿法:干法只使用纯氧,形成较薄、较好的氧化层,但生长速度较慢。湿法使用纯氧和水蒸汽,形成较厚、密度较低的氧化层,但生长速度较快。不同类型和厚度的sio2可以满足不同功能和要求。




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光刻加工中的光刻套件主要在硅材料上进行光刻,用于器件制造的商业标准光刻胶图案。图片所示设备,尽管套件设置为150毫米,但也可以处理更小的晶圆和碎片处理。在实际光刻加工中,半导体光刻加工技术,---一致的抗蚀剂1 μm厚涂层,不均匀性< +/- 0.5 %与3 mm边缘排除,实现分辨率:1 μm线条和空间,目标特征上的86°轮廓。

光刻套件对于大家来说可能有些陌生,根据anff-q 大学介绍并展示的图片来---像并没有那么复杂。



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