微细加工(考点总结)

首先，要看相片里有个最后没电的ppt,然后是一个对比的表格和图片。

第一章微细加工的基本方法

微细加工技术是指制造【微小尺寸】【零件和图案】的生产加工技术。微细加工技术分为【单项】的微细加工技术和【系统】的微细加工技术。

（最后一个多一个零）

微细加工的范围、特点和应用

微细加工技术的加工尺度范围概念：

【上限尺度——亚毫米】机械切削直径0.1mm,精度0.01mm的软钢轴，

实验表明：

当吃刀深度在0.1mm以上进行普通车削加工时，单位面积的切削阻力为196～294N／mm2；（有较多的位错缺陷）

当吃刀深度在50μm左右进行微细铣削加工时，其值约为980 N／mm2；（有较少的位错缺陷）

当吃刀深度在1μm以下进行磨削加工时，则其阻力高达12740N／mm2。（接近无位错缺陷）【下限尺度——纳米】（溅射去除或镀膜加工，原子或分子加工。）

微细加工与一般尺寸加工不同主要表现在：精度表示方法不同一般尺寸加工的精度用其加工误差与加工尺寸的比值来表示，这就是精度等级的概念(如：Ø30H7)。在微细加工时，由于加工尺寸很小，需要用误差尺寸的【绝对值】来表示加工精度，即用去除一块材料的大小来表示，从而引入了【"加工单位"】的概念。在微细加工中，加工单位可以小到分子级和原子级。加工机理不同微细加工时，由于切屑很小，切削在晶粒内进行，晶粒作为一个个不连续体而被切削。这与一般尺寸加工完全不同，一般尺寸加工时，由于吃刀量较大，晶粒大小可以忽略而作为一个连续体来看待。因而常规的切削理论对微细加工不适用。加工特征不同

一般尺寸加工以获得一定的尺寸、形状、位置精度为加工特征。而微细加工则以分离或结合分子或原子为特征，并常以能量束加工为基础，采用许多有别于传统机械加工的方法进行加工。

微细加工的应用及分类微细加工技术最大的应用领域是集成电路工业。但与我们上述的加工方法不同之处是它是主要利用【曝光】和【刻蚀】技术进行的加工方式。在集成电路工业中现在如果没有微细加工现在的情况是不可想象的，例如，一个双稳态振荡器，用电子管制造时其尺寸约5cm，造价数美元；而用微细加工则其尺寸只有15μm，造价只有千分之几美分。

由于存在【侧面刻蚀】，使刻蚀成的窗口常比光刻胶【窗口尺寸大些】。为了修正，就要从设计值中减去【刻蚀余量】。刻蚀余量的大小与【被加工材料、刻蚀液的种类及被加工材料的厚度】等许多因素有关，须用实验来确定。

侧面“刻蚀”或【“钻蚀”】现象侧面刻蚀【越小】，刻蚀系数越【大】，则刻蚀部分的侧面【越陡】，因此【产品尺寸】的【精度就越稳定】。

第二章微细加工中的基本工艺在半导体发展的早期，首先使用的半导体材料是【锗】，但它很快被硅取代了。因为硅在大气中氧化可以形成一层结合力很强的透明的【氧化硅(SiO2)】薄膜，它可作【硅表面的保护层、电路间的绝缘介质、以及作杂质扩散的掩蔽膜】。【砷化镓（GaAs)】具有很高的【迁移率】，是一种重要的半导体材料。但由于砷化镓在生长大的单晶和形成绝缘层方面还存在某些技术问题，因此在目前的【微电子学中占统治地位的半导体材料仍然是硅】。

IC制作的流程框图（文字说明）1从单晶棒切成单晶片2生成氧化膜3旋转涂附光刻胶4投影曝光5显影6刻蚀7掺杂8更新版图重新转移图形9器件金属互连10测试、标记硅片11封装

半导体的导电机理金属是通过【自由电子】来导电的。但半导体导电除了依靠【电子】外还依靠【空穴】，所以半导体的导电类型可分为【电子型(N型)和空穴型(P型)。】半导体的导电类型可以通过掺杂来进行控制。【掺杂】是半导体器件制造工艺中一个最基本、最重要的方法。

【老师未画】在一定的温度下，晶体中的原子要作热运动，价电子可以从原子热运动中得到能量，从束缚的状态变为自由状态，成为自由电子。

以硅为例来看看它的导电机理：【当一个价电子脱离硅原子核的束缚成为自由电子的同时，在它原来的地方由于缺少了一个价电子而留下一个空位，我们把这个空位称为空穴。】因为核外电子所带的负电荷总量等于原子核，现在由于少了一个价电子，这个原子就带正电，也可以理解为留下的空位是带正电荷。【但是这个空位不会总是空着的，因为邻近的价电子会跑过来填补。】邻近的原子走了一个价电子后又出现了一个空位。这样，【空位不断地出现又不断被填补。】【在外电场的作用下，电子和空穴的定向运动能形成电流。这种能形成电流的导电电子和导电空穴称为半导体中的载流子。】这样，半导体中除了电子的导电作用外还有空穴参加导电。【所以半导体与金属的导电机理是不一样的。】

光刻光刻是一种以【光复印图形】和【材料腐蚀】相结合的表面精密加工技术。

前者是使【掩膜图形】复印到基片表面的【光刻胶】上，然后对基片表面上的光刻胶材料(如PMMA等)进行【显影】，以露出需要被下一步刻蚀的待刻蚀的材料（如Si02、Si3N4、多晶硅、铝等薄膜）并保护住无需刻蚀平面的过程。

光刻胶上图形的复印是通过【曝光】和【显影】完成的。限制图形【重复性】及【分辨率】的主要因素，是图形加工过程中所涉及到的物理和化学问题。为了得到高的分辨率和进行重复性生产，就需要了解这些问题。

接触曝光52

光刻胶涂在氧化物层上，如图2—9(a)所示，并将它和玻璃版接触，然后曝光，如图2—9(b)所示。在显影工艺中，未曝光的涂层被溶掉，这样便在涂层中留有一个【窗口】，如图2—9(c)所示。剩余的光刻胶涂层具有化学稳定性，以便隔离酸性溶液对氧化物层的刻蚀，并在氧化物层中产生一窗口，如图2—9(d)所示。然后，把剩余的光刻胶涂层从基片上除去，为下一步加工准备了基片,如图2—9(e)所示。这种在半导体基片上产生图形的方法称为【接触曝光】。

掺杂62 【掺杂是指用人为的方法，将所需的杂质按要求的浓度与分布掺入半导体等材料中，以达到改变材料电学性质和形成半导体器件的目的。】利用掺杂技术可以制备p-n结、电阻器、欧姆接触和互连线等。掺入杂质的种类、数量及其分布，对部件性能的影响极大，因此必须进行精确的控制。

【掺杂方法可分为合金法、扩散法和离子注入法。】在【集成电路制造中，主要采用扩散法