山西新型半导体器件加工流程

时间:2024年04月05日 来源:

半导体技术的演进,除了改善性能如速度、能量的消耗与可靠性外,另一重点就是降低其制作成本。降低成本的方式,除了改良制作方法,包括制作流程与采用的设备外,如果能在硅芯片的单位面积内产出更多的 IC,成本也会下降。所以半导体技术的一个非常重要的发展趋势,就是把晶体管微小化。当然组件的微小化会伴随着性能的改变,但很幸运的,这种演进会使 IC 大部分的特性变好,只有少数变差,而这些就需要利用其它技术来弥补了。半导体制程有点像是盖房子,分成很多层,由下而上逐层依蓝图布局迭积而成,每一层各有不同的材料与功能。半导体器件加工需要考虑器件的成本和性能的平衡。山西新型半导体器件加工流程

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半导体的发现实际上可以追溯到很久以前。1833年,英国科学家电子学之父法拉第先发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但法拉第发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是半导体现象的初次发现。不久,1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特的效应,这是被发现的半导体的第二个特性。1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是半导体的第三种特性。安徽新型半导体器件加工流程半导体器件加工需要考虑成本和效率的平衡。

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半导体技术挑战:除了精确度与均匀度的要求外,在量产时对于设备还有一项严苛的要求,那就是速度。因为时间就是金钱,在同样的时间内,如果能制造出较多的成品,成本自然下降,价格才有竞争力。另外质量的稳定性也非常重要,不只同一批产品的质量要一样,现在生产的IC与下星期、下个月生产的也要具有同样的性能,因此质量管控非常重要。通常量产工厂对于生产条件的管制,包括原料、设备条件、制程条件与环境条件等要求都非常严格,不容任意变更,为的就是保持质量的稳定度。

刻蚀的基本原理是利用化学反应或物理作用,将材料表面的原子或分子逐层去除,从而形成所需的结构。刻蚀可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀两种方式。湿法刻蚀是利用化学反应溶解材料表面的方法。常用的湿法刻蚀液包括酸性溶液、碱性溶液和氧化剂等。湿法刻蚀具有刻蚀速度快、刻蚀深度均匀等优点,但也存在一些问题,如刻蚀剂的选择、刻蚀液的废弃物处理等。干法刻蚀是利用物理作用去除材料表面的方法。常用的干法刻蚀方式包括物理刻蚀、化学气相刻蚀和反应离子刻蚀等。干法刻蚀具有刻蚀速度可控、刻蚀深度均匀、刻蚀剂的选择范围广等优点,但也存在一些问题,如刻蚀剂的选择、刻蚀剂的损伤等。表面硅MEMS加工技术利用硅平面上不同材料的顺序淀积和选择腐蚀来形成各种微结构。

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半导体技术很大的应用是集成电路(IC),举凡计算机、手机、各种电器与信息产品中,一定有 IC 存在,它们被用来发挥各式各样的控制功能,有如人体中的大脑与神经。如果把计算机打开,除了一些线路外,还会看到好几个线路板,每个板子上都有一些大小与形状不同的黑色小方块,周围是金属接脚,这就是封装好的 IC。如果把包覆的黑色封装除去,可以看到里面有个灰色的小薄片,这就是 IC。如果再放大来看,这些 IC 里面布满了密密麻麻的小组件,彼此由金属导线连接起来。除了少数是电容或电阻等被动组件外,大都是晶体管,这些晶体管由硅或其氧化物、氮化物与其它相关材料所组成。整颗 IC 的功能决定于这些晶体管的特性与彼此间连结的方式。半导体芯片封装完成后进行成品测试,通常经过入检、测试和包装等工序,较后入库出货。安徽新型半导体器件加工流程

制备单晶硅的方法有直拉法(CZ法)、区熔法(FZ法)和外延法。山西新型半导体器件加工流程

半导体技术快速发展:半导体技术已经从微米进步到纳米尺度,微电子已经被纳米电子所取代。半导体的纳米技术可以象征以下几层意义:它是单独由上而下,采用微缩方式的纳米技术;虽然没有变革性或戏剧性的突破,但整个过程可以说就是一个不断进步的历程,这种动力预期还会持续一、二十年。此外,组件会变得更小,IC 的整合度更大,功能更强,价格也更便宜。未来的应用范围会更多,市场需求也会持续增加。像高速个人计算机、个人数字助理、手机、数字相机等等,都是近几年来因为 IC 技术的发展,有了快速的 IC 与高密度的内存后产生的新应用。由于技术挑战越来越大,投入新技术开发所需的资源规模也会越来越大,因此预期会有更大的就业市场与研发人才的需求。山西新型半导体器件加工流程

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