半导体工艺简介资料
半导体工艺流程简介
半导体工艺流程简介半导体工艺流程的基本涵义是把半导体元件从原理图到最终成品的制程过程，涉及到半导体元件的设计，制造，测试和检查等步骤，其中一些步骤包括：光刻，圆弧氧化，腐蚀，外部硅化，低温热封，抛光，定型热处理，金属集成，定化，接收，分析。
1、光刻：半导体工艺中最重要的一步，就是将设计好的电路图片放大，不管是直接放大，还是芯片上用光刻膜放大，均取决于芯片的印刷上的要求和生产的量大小，通常在芯片的制作与封装过程中都需要利用光刻作为关键步骤。
2、圆弧氧化：圆弧氧化主要通过一种名为椭圆器的特殊装置及适当的介质，以某种特定的圆弧型动态介质穿行的过程以达到厚度梯度的氧化层，用来在芯片芯片上形成可控深度的氧化层，这一步在定型层形成介质及其他接头氧化技术中占有重要地位。
3、腐蚀：通过一种特殊的物质（如氢氧化钠）在芯片上形成可控深度的磷酸盐氧化层，以减小芯片表面起源的因素对电子器件性能有不利影响，从而提高芯片的可靠性和可编程性，这一步在芯片的最终封装过程中起到了非常重要的作用。
4、外部硅化：在半导体工艺中，外部硅化就是在定型层上施加特殊物质，形成高功能硅化层，这一步可以防止微芯片表面发生机械划伤，保证微芯片可靠性，而且外部硅化能够提高微芯片的定位精度，从而提高芯片的可靠性。
5、低温热封：在半导体封装的过程中，需要进行低温热封以实现保护和定向特征，这一步可以有效防止定型层氧化度对半导体性能的负面影响，从而提高半导体的可靠性。
6、抛光：在半导体封装的过程中，抛光步骤是必不可少的，主要是为了保证芯片表面外观的一致性，以及保证芯片表面不沾附其他物质。
7、定型热处理：定型热处理是半导体封装的过程中十分重要的一步，其主要是达到稳定芯片参数，以及改善芯片的可靠性和可编程性的目的，在高浓度的热处理技术中，微芯片的特性往往可以明显提升。
8、金属集成：金属集成是基于电子封装技术的重要一步，它在硅基电子元器件工艺流程中起着关键性作用，主要包括熔接、焊接、过渡性氧化等步骤，以保证半导体元件的稳定性和可靠性。
半导体制造工艺流程简介
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点砂成金的梦想实现
在很久很久以前，大河边上，我们的祖先有一个梦想，他们希望把石头变成值钱的黄金。但是他们一直没有实现他们的梦想
大河滚滚东流，岁月的车轮终于驶入20世纪。三个美国科学家，巴恩，肖特莱，也为这个梦想而苦苦追寻，最终他们找到了让一堆泥砂变成比黄金还贵重的东西的方法。 下面我们将谈谈点石成金的半导体技术。
厂房内：0.25工艺下，在0.1微米的尘埃不能超过100级，就是在1立方米空气中，直径大于0.1微米的尘埃不能超过100个。现在的要求是1级
二是超高纯度技术
03
02
01
要求制造过程中所用的材料、气体和试剂等必须是超纯的。目前已能控制的有害杂质含量可达到ppb〈十亿分之一)以下
芯片内部之间的线很细，芯片很薄，很容易被损坏。
设计是指半导体芯片的设计技术,以开发新的功能或使最终产品获得优良的性能价格比,现在一般采用计算机辅助设计
制造：这是我们要重点介绍的）
半导体工艺--- “三超”技术：
（一）超净技术
即要求严格控制工作环境中的尘埃,做到无污染生产。目前的尘埃颗粒直径已能控制在0.1微米
也就是常说的超净厂房，进入厂房要穿超净服，经过三个吸尘门。
.元素半导体 ：如锗、硅、硒、硼、碲、锑等 ，现在说的半导体主要指硅，硅就是我们常见的泥沙。在地壳中，硅的含量仅次于氧，高于铝。
02
化合物半导体 ：由两种或两种以上的元素化合而成的半导体材料 ，如砷化镓、磷化锢、锑化锢、碳化硅、硫化镉及镓砷硅 等。
03
无定形半导体材料 ：用作半导体的玻璃是一种非晶体无定形半导体材料，分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃两种
半导体制造工艺简介.
材料制备
பைடு நூலகம் 制造工艺简介
（a）n型硅晶片原材料（b）氧化后的晶片
1 制造工艺简介
（c）涂敷光刻胶（d）光刻胶通过掩膜版曝
光
1 制造工艺简介
（a）显影后的晶片（b）SiO2去除后的晶片 氧化工艺
1 制造工艺简介
（c）光刻工艺处理后的晶片 （d）扩散或离子注入形成PN结 光刻和刻蚀工艺；扩散和离子注入工艺
化学气相淀积
CVD生长的二氧化硅：用作金属间的绝缘层，
用于离子注入和扩散的掩蔽层，也可用于增 加热氧化生长的场氧化层的厚度 热生长的二氧化硅：具有最佳的电学特性。 可用于金属层之间的绝缘体，又可用作器件 上面的钝化层
主要内容
3.1半导体基础知识
工艺流程 3.3 工艺集成
3.2
氮化硅的制备
主要用作：金属上下层的绝缘层、场氧的屏蔽层、 芯片表面的钝化层。
8 常用工艺之五：薄膜制备
生产SiO2
8 常用工艺之五：薄膜制备
氧化质量
物理气相淀积
（2）物理气相淀积
利用某种物理过程，例如蒸发或溅射，来实
现物质的转移，即把材料的原子由源转移到 衬底表面，从而实现淀积形成薄膜。 金属的淀积通常是物理的。 两种方法：真空蒸发；溅射
电阻值计算，xj为结深
当W=L时，G=g
1/g用R■表示，称为方块电阻，单位为欧姆，
习惯上用Ω/ ■表示。
2 无源器件
2、电容
基本上分为两种：MOS电容和P-N结电容 （1）MOS电容：重掺杂区域作为极板，氧
化物作为介质 单位面积的电容为 （2）P-N结电容：N+P结电容，通常加反向 偏置电压
八大半导体工艺顺序剖析
八大半导体工艺顺序剖析八大半导体工艺顺序剖析在现代科技领域中，半导体材料和器件扮演着重要的角色。
作为电子设备的基础和核心组件，半导体工艺是半导体制造过程中不可或缺的环节。
有关八大半导体工艺顺序的剖析将会有助于我们深入了解半导体制造的工作流程。
本文将从简单到复杂，逐步介绍这八大工艺的相关内容。
1. 排版工艺（Photolithography）排版工艺是半导体制造过程中的首要步骤。
它使用光刻技术，将设计好的电路图案转移到硅晶圆上。
排版工艺需要使用光刻胶、掩膜和曝光设备等工具，通过逐层叠加和显影的过程，将电路图案转移到硅晶圆上。
2. 清洗工艺（Cleaning）清洗工艺在排版工艺之后进行，用于去除光刻胶和其他污染物。
清洗工艺可以采用化学溶液或高纯度的溶剂，保证硅晶圆表面的干净和纯净。
3. 高分辨率电子束刻蚀（High-Resolution Electron BeamLithography）高分辨率电子束刻蚀是一种先进的制造技术。
它使用电子束在硅晶圆表面进行刻蚀，以高精度和高分辨率地制作微小的电路图案。
4. 电子束曝光系统（Electron Beam Exposure Systems）电子束曝光系统是用于制造高分辨率电子束刻蚀的设备。
它具有高能量电子束发射器和复杂的控制系统，能够精确控制电子束的位置和强度，实现微米级别的精细曝光。
5. 高能量离子注入（High-Energy Ion Implantation）高能量离子注入是半导体器件制造中的一项重要工艺。
通过将高能量离子注入到硅晶圆表面，可以改变硅晶圆的电学性质，实现电路中的控制和测量。
6. 薄膜制备与沉积（Film Deposition）薄膜制备与沉积是制造半导体器件的关键工艺之一。
这个工艺将薄膜材料沉积在硅晶圆表面，包括化学气相沉积、物理气相沉积和溅射等方法。
这些薄膜能够提供电介质、导电材料或阻挡层等功能。
7. 设备和工艺完善（Equipment and Process Optimization）设备和工艺完善的步骤是优化半导体制造工艺的关键。
半导体litho工艺
半导体litho工艺1. 简介半导体litho工艺是半导体制造过程中的重要环节之一。
通过利用光刻技术，将芯片上的电路图案转移到硅片上，以制造微小尺寸的电子器件。
本文将详细介绍半导体litho工艺的原理、步骤以及相关技术。
2. 原理半导体litho工艺基于光刻技术，主要包括以下几个步骤：2.1 掩膜设计在litho工艺中，首先需要进行掩膜设计。
掩膜是一种具有特定图案的透明或半透明材料，用于限制光照区域。
通过掩膜设计，可以确定芯片上各个区域的电路图案。
2.2 显影显影是将掩膜上的图案转移到硅片上的关键步骤。
在显影过程中，使用特定化学溶液将未曝光区域溶解掉，从而形成所需的图案。
2.3 曝光曝光是将掩膜上的图案转移到硅片上的核心步骤。
通过使用曝光机，将紫外光照射在掩膜上，使得掩膜上的图案被传递到硅片上。
2.4 蚀刻蚀刻是将图案转移到硅片上的最后一步。
通过使用特定化学气体，将硅片上未被曝光的区域进行腐蚀，从而形成所需的电路图案。
3. 步骤半导体litho工艺主要包括以下几个步骤：3.1 掩膜设计在litho工艺中，首先需要进行掩膜设计。
掩膜设计师根据芯片的电路图，确定每个区域的图案，并使用专业软件进行设计。
掩膜设计需要考虑到电路的功能、连线等因素。
3.2 显影显影是将掩膜上的图案转移到硅片上的关键步骤。
在硅片表面涂覆一层感光胶。
将掩膜放置在感光胶上，并利用曝光机对其进行曝光。
曝光后，利用显影液溶解未曝光区域的感光胶，从而形成所需的图案。
3.3 曝光曝光是将掩膜上的图案转移到硅片上的核心步骤。
在曝光机中，将掩膜与硅片对准，并通过紫外光照射掩膜。
紫外光会穿过掩膜上的透明区域，照射到硅片上，从而形成所需的图案。
3.4 蚀刻蚀刻是将图案转移到硅片上的最后一步。
通过使用特定化学气体，将硅片上未被曝光的区域进行腐蚀。
这样，只有掩膜上的图案保留在硅片上，形成所需的电路图案。
4. 相关技术半导体litho工艺涉及到多种相关技术，以下是其中几种常用的技术：4.1 光源技术在litho工艺中，光源技术起到至关重要的作用。
半导体工艺 多层板制作
半导体工艺多层板制作1. 引言1.1 半导体工艺简介半导体工艺是一种在半导体材料上制备微细结构的技术，是先进电子产品制造的关键环节。
随着信息技术的发展和智能手机、平板电脑等电子设备的普及，半导体工艺在现代科技领域中扮演着越来越重要的角色。
在半导体工艺中，主要涉及到的工艺步骤包括光刻、薄膜沉积、腐蚀、离子注入、热处理等。
通过这些工艺步骤，可以在半导体材料上制造出电晶体管、二极管、集成电路等微细结构，从而实现电子设备的功能。
半导体工艺的发展历史可以追溯到20世纪中叶，随着科学技术的不断进步，半导体工艺也不断完善和发展。
目前，半导体工艺已经成为现代电子工业的核心技术之一，推动了电子产品的不断创新和进步。
半导体工艺在现代社会中起着重要的作用，它不仅促进了科技进步和经济发展，还改变了人们的生活方式和工作方式。
随着科技的不断发展，半导体工艺也将不断创新和完善，为我们带来更加便捷和智能的生活。
1.2 多层板制作简介多层板制作是指在印刷电路板（PCB）中，通过将多个电路层堆叠在一起并使用绝缘材料将它们粘合在一起来制造复杂的电路板。
多层板制作是在半导体工艺中的一项重要技术，它能够实现更高密度的布线、更多的功能集成以及更好的电磁兼容性。
它已经广泛应用于通信设备、计算机硬件、消费电子产品等领域。
在多层板制作过程中，首先需要设计电路板的布线和层间连接方式，确定每层的铜箔厚度和堆叠顺序。
然后，通过将挖孔、铜箔蚀刻、表面处理等工艺步骤，将不同层的电路连接起来。
进行最终的漆包、修整和测试，最终形成完整的多层板产品。
多层板制作中的关键技术包括层间连接技术、电路板设计技术、挖孔工艺技术以及表面处理技术等。
这些技术的发展不仅提升了多层板的性能和可靠性，也推动了整个电子产业的发展。
未来，随着电子产品对于性能、体积和功耗的要求不断提高，多层板制作将继续不断创新，向更高密度、更复杂的方向发展。
与半导体工艺的融合将为多层板制作带来更多可能性，推动电子产业的进步。
半导体制造工艺流程简介
半导体制造工艺流程简介导言：一、晶圆加工晶圆加工是制造集成电路的第一步。
它包括以下过程：1.晶圆生长：通过化学气相沉积或金属有机化学气相沉积等方法，在硅片基底上生长单晶硅。
这个过程需要非常高的温度和压力。
2.剥离：将生长的单晶硅从基底上剥离下来，并校正其表面的缺陷。
3.磨削和抛光：使用机械研磨和化学力学抛光等方法，使晶圆的表面非常光滑。
二、晶圆清洗晶圆清洗是为了去除晶圆表面的杂质和污染物，以保证后续工艺的顺利进行。
清洗过程包括以下步骤：1.热酸洗：利用强酸（如硝酸和氢氟酸）将晶圆浸泡，以去除表面的金属杂质。
2.高温氧化：在高温下将晶圆暴露在氧气中，通过热氧化去除有机杂质和表面缺陷。
3.金属清洗：使用氢氟酸和硝酸等强酸，去除金属杂质和有机污染物。
4.DI水清洗：用去离子水清洗晶圆，以去除化学清洗剂的残留。
三、晶圆制备晶圆制备是将晶圆上的材料和元件结构形成的过程。
它包括以下过程：1.掩膜制作：将光敏材料涂覆在晶圆表面，通过光刻技术进行曝光和显影，形成图案化的光刻胶掩膜。
2.沉积：通过物理气相沉积或化学气相沉积等方法，在晶圆上沉积材料层，如金属、氧化物、硅等。
3.腐蚀：采用湿法或干法腐蚀等技术，去除晶圆上不需要的材料，形成所需的结构。
4.清洗：再次进行一系列清洗步骤，以去除腐蚀产物和掩膜残留物，保证材料层的质量。
四、材料获取材料获取是指在晶圆上制造晶体管、电阻器、电容器等器件结构的过程。
它包括以下步骤：1.掺杂：通过离子注入或扩散等方法，在晶圆上引入有选择性的杂质，以改变材料的导电性或断电性能。
2.退火：通过高温热处理，消除杂质引入过程中的晶格缺陷，并使掺杂的材料达到稳定状态。
3.金属-绝缘体-金属（MIM）沉积：在晶圆上沉积金属、绝缘体和金属三层结构，用于制造电容器。
4.金属-绝缘体（MIS）沉积：在晶圆上沉积金属和绝缘体两层结构，用于制造晶体管的栅极。
五、封装和测试封装是将晶圆上制造的芯片放在封装底座上，并封装成可插入其他设备的集成电路。
半导体生产工艺
半导体生产工艺
1 半导体产业的简介
半导体技术是经过许多复杂工序所构成的一种微电子产品，被广
泛应用于电子，家用电器和工业设备等领域。
半导体技术主要利用不
导电材料制成集成电路，以存储和处理电子信号，在计算机，手机，
社交媒体，通信和医疗设备中有着重要的用途。
2 半导体生产工艺
半导体制造需要经过复杂的工艺流程，主要包括晶体制备，晶片
加工，晶片装载，晶片测试，晶片封装和外壳装配等几个阶段。
1) 晶体制备：在晶体制备阶段，一块原始晶体（一般是硅或硅锗）会被精细加工成细微的电子器件，然后被切割成各种形状和大小。
2) 晶片加工：在这一阶段，晶片会被暴露到高温高压下，并带有
金属材料，激光和化学成分，以形成晶片要求的参数，例如尺寸，导
通率和面积，以及用以连接其他元件的电路走线图。
3) 晶片装载：晶片装载是把晶片放置到电容器中的过程，电容器
由金属材料和绝缘材料构成，可以确保晶片的完整性和安全性。
4) 晶片测试：在这一步，晶片会收到一系列的压力测试，检查其
功能性和寿命。
5) 晶片封装：晶片封装是将晶片封装在一个塑料或陶瓷外壳中以防止环境因素对其施加影响的过程。
6）外壳装配：这一阶段是将所有部件组织在一起，然后使用热熔胶固定住以制造一个完整的半导体元件。
3 结论
半导体是一种复杂的微电子技术，它被广泛应用于现代计算机，手机，医疗设备等等。
制造一个完整的半导体元件需要通过多个复杂的生产工艺过程，从晶体制备到晶片测试，晶片封装，外壳装配等。
半导体产业技术的发展一定会给我们的生活带来意想不到的惊喜。
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Kashiyama pump
竖式螺旋转子: 制成用
针对产生大量生成物的严酷 Inlet
生成物徐徐刮向排气侧
转子底部排气的间 隙宽阔【6mm】
在真空侧没有轴承的支撑
螺旋转子 螺旋式转子具有的高温特 性耐腐蚀性的材质
• Pump的故障可以分为三种：1，Alarm, pump仅显示故障并告之连线机台但 pump并不停机。2，Trip：pump显示故障信号告之连线机台，Pump立即停 机。3，Error：电装置发生故障或pump内部连线松脱，Pump立即停机。其 原因可能为BP Motor电流高 MP Motor 电流过高，Casing 的温度过高，BP 或MP Motor 过载，Seal N2或DIL N2流量过低，Pump box温度过高。
• 对于BP or MP温度过高，可能由以下原因引起的：1，Exhaust压力升高。2 ，电力供应有问题。3，生成物堆积。4，冷却水减少。5，齿轮坏掉。
• 对于Casing(<130deg.c)温度过高，可能由以下原因引起：1，Exhaust压力升 高。2，电力供应有问题。3，生成物堆积。4，接头处气体流通不畅。
短捷的排气路径【180mm】
ROTOR.CASING共同使用、具有非常耐腐蚀特性的Ni合金材料合金材、再于表 面进行Ni-Coating 处理进一步发挥了耐腐蚀性的性能！
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
转子排气侧的间隙宽阔
具有克服生成物沉积， 和容易再启动强的优越性
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
Kashiyama Dry Pump
Comparison of Pumping Mechanism
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
Kashiyama Dry Pump
Shanghai Hቤተ መጻሕፍቲ ባይዱali Microelectronics Corporation
MU DRY Series
MU DRY Series 以On Tool目的超小型・省Energy pump。 （他社容积比1/2,重量1/2）
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
Comparison of Pumping Temperature
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
Pump运转的五个要素&故障原因
• 1． 水6-8L/min • 2． 氮气（GN216-22pam3/sec） • 3． 电源（200V~220V） • 4． 气密良好之前端管路 • 5． 吸风良好之Exhaust管路
On Tool化的优点（配管Conductance的影响)
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
Thank you 谢谢 Q&A 请您提问
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
鲁式泵: 根据同期马达和单纯的本体构造、 实现了节省能源和耐久性的双向要求。
Roots Rotor Gear
Motor + Motor Driver
以同期马达加驱动器的组合，达
到了精密控制转速的可能、从而 获得以下的优越性。
・实现在大气状态开始时的驱动 ・节省能源 ・严密性的提高 ・小型化
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
半导体工艺简介
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
真空Pump工作范围
在ETCH和Thinfilm设备通常用 Dry pump &Turbo pump将大气 抽至一定真空符合process工艺 需求。由于Dry pump抽真空能 力有限，在 ATM-500mT之间表 现良好，然后用Turbo pump 将 环境抽至High Vacuum。
排气原理
Shanghai Huali Microelectronics Corporation
MU Dry series
[MU Dry series] Dry pump比以前的Dry pump实现极限小型 化・ 轻量化・省能量化，以对应装置组合（On tool）用轻负荷所开 发的Dry pump。 特点 ⅰ）Pump构造及采用同步Motor相比实现了小型化(我社容积比 ：△75％)、 轻量化（我社比：△60%）。 ⅱ）以Pump构造的最适化实现了冷却水（我社比：△50%）、 N２使用量 （Clean排气用时不用Ｎ２）等能量的减少。 ⅲ）以采用Motor driver大幅减少了Pump启动时的突入电流。 在电源频率为５０／６０Ｈｚ地域也是同一性能。
具有刮除生成物的效果
根据矩形直角的特点，Screw rotor在高速运转时可将附着在 Casing上的生成物徐徐刮向排气 侧而容易被排除
高温的Rotor特性 因为真空室温度较高，所以反应气 体很难附着
Rotor温度180度
H=6mm
Exhaust gas 温度200℃
Shanghai Huali Microelectronics Corporation