微电子工艺新技术

微电子工艺新技术
微电子工艺新技术

微电子工艺新技术发展

陈绮文

单位:电科112,信息与电子工程学院,山东工商学院,264005

摘要:21世纪微电子技术发展需要新技术,才能真正快速发展。集成技术要求硅晶圆片的尺寸越来越大,光刻加工线条(特征尺寸)越来越细。系统集成芯片(SOC),SOC进一步发展,可以将各种敏感器和执行器与信息处理系统集成在一起,从而完成从信息获取、处理、存储、传输到执行的系统功能,这是一个更广义上的系统集成芯片。微机电系统技术(MEMS)把信息获取、处理和执行一体化地集成在一起,使其成为真正的系统。纳米技术的发展以及成熟将是系统集成芯片技术的核心之一,碳纳米材料代替硅纳米材料,具有更好的集成性,推动微电子技术继续向前发展。

关键词:集成技术SOC技术MEMS技术纳米电子技术

21世纪微电子技术建立在以Si基材料为基础、CMOS器件为主流的半导体集成电路技术。随着IC设计与工艺水平的不断提高,系统集成芯片将成为发展的重点,MEMS技术是微电子技术新的增长点。同时,纳米电子技术是微电子领域的新亮点。

1.微电子集成技术

现今的主流工艺,硅基CMOS电路。硅基技术的越来成熟,硅基CMOS芯片应用的逐渐扩大,硅平面的加工工艺技术作为高新技术基础的高新加工技术也将继续下去。硅半导体集成电路的发展,一方面是硅晶圆片的尺寸越来越大,另一方面是光刻加工线条(特征尺寸)越来越细。1(从硅片尺寸来看,从最初的2英寸,经过3、4、6英寸发展到当今主流的8英寸。近几年来又出现12英寸的硅晶片,直径达300mm,它的面积为8英寸片(200mm)的2.25倍。尺寸变大,可以降低生产成本,增加产能,提高成品率。)而在光刻加工线条(特征尺寸)方面,在0.25um技术之后,已有0.18um、0.15um以至0.13um技术连续开发出来并投入使用。现今主流产品的特征尺寸已缩小到0.18~0.13um。据国际权威机构预测,到2014年,微电子芯片加工技术将达到400mm硅片、50nm特征

尺寸,到2016年,器件的最小特征尺寸应在13nm。然而,硅基CMOS的发展随着特征尺寸的缩小,即将达到器件结构的诸多物理限制,不可能一直按摩尔定律揭示的规律长期的发展下去。未来必会采用新材料使CMOS进一步发展起来,高K材料和新型的栅电极,采用非经典的FET器件结构和新工艺技术等。

2 SOC技术——正在成长的系统集成芯片

系统集成芯片,System on Chi(SOC)技术,由芯片发展到系统芯片(SOC),是改善芯片集成技术的新举措。微电子器件的特征尺寸很难按摩尔定律无限的缩小下去,在芯片上增加集成器件是集成技术发展的另一方向。与从分立晶体管到集成芯片(IC)一样,系统芯片(SOC)将是微电子技术领域中又一场新的革命。2(从1990年后,集成芯片系统(SOC)讯速发展起来,它是以硅基CMOS 为基础技术,将整个电子系统和子系统整个集成在一个芯片上或几个芯片上,它是集软件和硬件于一身的产物,SOC的设计是通过嵌入模拟电路、数字电路等IP的结合体,可以具有更大的灵活性。)一个典型的SOC可能包含应用处理器模块、数字信号处理器模块、存储器单元模块、控制器模块、外设接口模块等等多种模块。微电子技术从IC向SOC转变是一种突破,也是信息技术发展的必然结果。集成系统的发展是以应用为驱动的,随着社会信息化的进程,它将越来越重要。21世纪仅仅是SOC发展的开始,它将进入空间、进入人体、进入家庭,它将进入需要所有需要掌握信息处理的信息空间和时间。

3 MEMS技术是微电子技术新的增长点

MEMS,Micro Electro Mechanical Systems——微机电系统。微机电系统技术是建立在微米/纳米技术基础上的21世纪前沿技术,是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微机电系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令,还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令进行操作。它的目标是把信息获取、处理和执行一体化地集成在一起,使其成为真正的系统,也可以说是更广泛的SOC概念。MEMS不仅为传统的机械尺寸领域打开了新的大门,也真正实现了机电一体化。用微电子技术和微加工技术相结合的制造工艺,制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。微机电系统(MEMS)是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技

术,该技术将对未来人类生活产生极大性影响。它涉及机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等多学科。因此,它被认为是微电子技术的又一次革命,对21世纪的科学技术、生产方式、人类生活都有深远影响。

4 纳米电子技术

随着硅基CMOS发展的特征尺寸缩小,即将达到器件结构的诸多物理限制,不可能一直按摩尔定律揭示的规律长期的发展下去。为克服越来越困难的半导体Si工艺技术,科学家们开始从材料方面下手,试图寻找到能代替Si的材料,此时的半导体纳米材料就开始成为研究对象。

纳米材料集中体现了小尺寸、复杂构型、高集成度和强相互作用以及高比表面积等现代科学技术发展的特点。在纳米技术的发展中,碳纳米管为代表的纳米结构及相关技术的研究受到了广泛重视。它可应用于微电子组件、平面显示器、无线通信、燃料电池及锂离子电池。碳纳米管可分为半导体型及金属型两种,而只有半导体型碳纳米管方可用来制作晶体管。采用一种称之谓“建设性毁灭”的技术促使新晶体管诞生。主要方法是以一电子冲击波来摧毁掉金属型碳纳米管,只留下半导体型碳纳米管用来制作晶体管。3(而在近期最新的突破,IBM利用碳纳米管做出电压反向器,即非门(NOT Gate)。这是世界上第一个分子内(或称单分子)逻辑电路。大家知道,计算机核心处理器基本上是由非门以及与门(AND Gate)及或门(OR Gate)三种逻辑组件构成的庞大的复杂电路。在这种新纳米管电路中,输出信号比输入的更强,表明有增益,其增益值为1.6。)如果碳纳米管的放大作用能达到现今Si晶体管那样大小时,它将拥有与Si一样的功能。由此推论,当Si无法再变得更小时,比Si还小的碳纳米管可继续维持摩尔定律,从而推动微电子技术继续向前发展。

目前,半导体纳米材料与器件的研究仍处于探索、开发阶段,但它们在多个领域的应用,如新型高效太阳能电池、纳米级电子器件、纳米发光器件、激光技术、波导、化学及生物传感器、化学催化剂等已呈现出诱人的前景。

结论:21世纪人类将全面进入信息化社会,对微电子信息技术将不断提出更高的发展要求,微电子技术仍将继续是21世纪若干年代中最为重要的和最有活力的高科技领域之一。为了能够更好地适应社会的需要,微电子技术必须出现新

技术来发展。所以,集成技术,SOC技术,MEMS技术和纳米电子技术将会是未来发展的趋势。当然,新技术是需要不断探究的,相信将来,作为支撑信息产业的微电子技术,会以突飞猛进的速度发展起来。

参考文献: 1杨依忠;IP核及其集成技术的研究[D];合肥工业大学;2004年

2 余修武;微电子技术与新技术革命[J];2003年

2 林鸿溢;后硅器时代——纳米科学技术进展[J];纳米科技;2005年01期

微电子工艺制程

微电子工艺概论 做layout,对工艺的了解至关重要,以下是本人在拜读前辈门的心血后,自己总结的内容,由于不知怎么的不能插图片,所以略有遗憾,还请个位高手指教!我将分几篇文章将其叙述完毕。 1扩散工艺 A扩散是掺杂的一种工艺 B半导体中常用的杂质有:受主杂质(P型):硼施主杂质(N型):磷,砷,锑 C 扩散三步曲 (1)预淀积扩散:在扩散过程中,硅片表面杂质浓始终不变,又称恒表面源扩散。 (2)推进扩散:除表面以外的任何地方的初始杂质浓度均为0。 (3)激活:激活杂质原子,改变了硅的导电率。 D 杂质扩散种类 替代扩散和间隙扩散,现今流行的是替位扩散 2 离子注入工艺 A 离子注入工艺是掺杂工艺中最重要的一项,各方面都明显优于扩散。 B 离子在注入时有2种能量损失的类型 (1)电子碰撞(与核外电子作用):离子质量比电子质量大很多,每次碰撞后离子能量损失小,产生小角度散射。 (2)原子碰撞(同核碰撞):由于两者质量相当,能量损失大,产生大角度的散射。 C 沟道效应 离子注入时,离子即未与电子也未与原子核发生碰撞而是穿过了晶格间隙使得该离子比那些发生碰撞的原子穿透得更深。他的控制方法主要有以下几种: (1)倾斜硅片,偏离垂直方向7度已大于临界角注入。 (2)屏蔽氧化层

(3)硅预非晶化,预先注入点不活泼粒子si+ (4)用质量较大的原子 D 退火 (1)分类:高温炉退火;快速热退火(RTA) (2)退火作用:修复硅晶格结构并激活杂质——硅键。 (3)退火时间越长,温度越高,杂质的激活就越充分。 3 热氧化工艺 一始,先讲一下SiO2的问题,这有助于理解以后的内容 A SiO2薄膜结构:其基本单元是一个由Si——O原子组成的正四面体(图插不进,就略了) B SiO2的化学性质:它不溶于水和酸,但溶于HF C SiO2的作用: (1)作为杂质选择扩散的掩蔽膜 (2)作为器件表面的保护和钝化膜 首先,可以避免硅表面被镊子划伤以及蒸发,烧结,封装中可能 带来的杂质玷污,起了保护硅的作用。 其次,它可以使硅片表面,p-n结与外界气氛隔离开来,从而减 弱了环境气氛对硅片表面性质的影响。 (3)作为集成电路的隔离介质和绝缘介质 (4)作为电容器,栅氧或储存器单元结构中的介质材料 (5)作为MOS场效应管的绝缘栅材料。 现在,再来讲氧化物生长 D 热氧化方法 (1)干氧法:用氧作为氧化剂 (2)湿氧法:用氧和水的混合剂作为氧化剂 E 影响氧化物生长的因素(速率影响) (1)掺杂效应:重掺杂的硅要比轻掺杂的氧化速度快

当今世界10项最有影响新技术

当今世界10项最有影响新技术 当今世界,科技发展日新月异,科学新概念层出不穷,新技术工艺相继闪亮登场。纳米材料、信息技术、生物制药、节能环保科技领域的创新和研发引人注目,鼓舞人心。一项新的科技发明会在不知不觉中改变我们的生活,影响社会发展的历程。 近日,俄罗斯《大众机械》杂志撰文指出,以下科技新技术会使人类生活因此而更加完美无缺。 1,相变随机闪存(PRAM) 手机、手提电脑等移动设备对存储器的要求,与服务器和台式电脑等截然不同。长期以来,人们对这些移动设备存储器的主要性能要求是低成本、低功耗以及非易失性。 但是,由于目前开发的各类存储器都有其自身缺陷,因而没有一款能够完全满足上述所有要求。例如,动态随机存储器成本低且能够随机访问,但遗憾的是存在易失性,即断电后会发生数据丢失;充当缓存的静态随机存储器读写速度快且能够随机访问,但缺点是成本较高;相比之下,闪存成本低且具有非易失性特点,然而苦于速度慢又无法随机访问。除此之外,目前的闪存制造技术也无法生产出存储容量超过16G的产品。 最新兴起的相变随机闪存技术,类似于CD和CD驱动器中所采用的技术。在PRAM中,电流将硫化薄膜加热至晶态或非晶态,因两种状态下的电阻率有很大差别,从而可判读为0或1,只要在上面施加少量的复位电流就能触发这两个状态的切换。 在现有的电子产品中,广泛使用的非易失性闪存有NOR和NAND两种:NOR 闪存适合直接运行软件,但它的速度较慢,而且造价昂贵;NAND闪存容易大规模制造,更适合存储大容量文件,如MP3音乐文件等。PRAM闪存则采用垂直二极管和三维晶体管结构,不需要在储存新数据前擦除旧数据,因而是非易失性的,也就是说,在电子设备关闭时仍能保存数据。 目前,三星公司在PRAM领域的研发处于世界领先水平,2006年已经展示了它的初级产品,这些新产品比现有普通闪存快30倍以上。三星公司表示,PRAM产品有望在2008年上市,它极有可能将成为NOR闪存的最终替代品。 2,汽车智能一体化 近10年来,信息技术的发展为交通运输行业带来了各种机遇,智能交通系统(ITS),便是其中最典型、最活跃、最具潜力而且全面应用了信息技术的一个交通运输发展综合领域。ITS就是信息技术———主要是计算机、通讯和

电器制造工艺特点与材料 (1)

电器制造工艺特点与材料 1、电器制造的特点和要求 电器制造基本属于机械制造的范畴,但也有它本身的特点。第一,电器制造的总体结构是由金属材料制造的机械结构,用以完成支撑、传动、储能等机械动作,以达到电器分断的目的。第二,电器零部件的加工方法主要是采用冷冲压、机械切削加工和热处理等通用机械加工工艺。这是与机械行业本身基本相同的制造范畴。 但是,电气制造业有其独特的特点,主要有以下几点: 1.)工艺涉及面极广。电器制造,尤其是开关制造因其电器性能的要求,设计了多种不同的制造工艺:如冷冲压工艺、塑料压制工艺、绝缘处理工艺、电阻焊接工艺、电器元件热处理工艺、弹簧制造工艺、电镀工艺。当然还包括机加工工艺等工艺。涉及面极广,这就使得电器制造工艺有许多与普通机械工艺不同的特点。有些特殊工艺如果减少,在外观上无法发现,如:双金属稳定处理工艺,不进行这些复杂的工艺,可大大降低成本,但产品会有严重的隐患。 2.)工艺装备多。工艺装备时指除机加工之外,所有的工、量、卡具和模具。在开关制造中,冲压模具是最主要的工艺装备,约占整个工艺装备数量的50%~80%。电器制造都是大批制造。一般来说,工艺装备越多,产品质量越稳定而生产效率越高。 3.)材料的品种、规格繁多。在电器制造中,采用的材料品种规格可达数千种。电器对材料性能有多方面的要求。有些材料不仅要有良好的机械性能,还需要有良好的导磁、导电、导热性能,对另外一些材料又要求有很高的绝缘强度和耐导弧性能,另外还对材料提出了耐磨、耐化学、耐腐蚀等苛刻的要求,当然,所有的材料都要求有良好的工艺性。 4. )制造精度高。低压电器在工作过程中,不仅有简单的机械运动。同时还有一系列的电、热、磁能的能量转换。因此,对于电器零件,不仅要求有尺寸、几何形状和位置的精度,还要考虑零件及零件材料的导电、导热、导磁、灭弧、绝缘等性能对产品特性的影响。零部件的精度等级必须满足产品技术参数的要求。如:触头压力、接触电阻、动作参数、动作时间、温升等。 此外,对影响产品电磁特性的零件相互位置、几何形状、精度以及热处理规范也有着很高的要求。有些零部件在常温常态下没有问题,但是一但通电,改变了常温常态在电场、电磁场、高温的状态下,会产生很大变化。会严重影响技术参数。如弹簧、常温下压力正常,高温下可能退火变软,压力迅速减小,引发电器故障。再如绝缘材料,如果因潮湿导致绝缘性能大幅下降,有可能引起开关相间短路而爆炸。 制造精度如何,仅从电器外观上是看不出来的,劣质产品的外观有时甚至比质量好的还漂亮,但对于用户来说选购了这种产品就等于选择了事故隐患。 5 )材料: 在电气材料中,除了大量采用黑色金属,有色金属外,还大量采用了贵重、稀有金属。如:银、镍、铂、铬和磷青铜、铍青铜、镍铬铁、铁铬铝,双金属等合金材料,在塑料、绝缘材料中,也广泛使用了聚四氟乙烯、DMC(玻璃纤维增强塑料)、聚酰胺(尼龙)、三聚氰胺等高绝缘强度和耐磨、耐电弧材料。 这些大量的贵重、有色金属、绝缘材料其价格都很高,近年来又连年提高价格。他们在产品成本中一般要占70%~80%。有些非正规生产厂家,之所以产品价格很低而还可以拿到利润,就是在这些内容上作了手脚。 A、金属材料 1.黑色金属:主要指钢板、圆钢类、钢丝类材料 用途:黑色金属是组成开关电器的主要材料,其制品负责满足电器动作、传动、支撑的要求。也有少量要满足电器的电性能要求(如弧角、栅片)。 质量:板类材料主要对材料的材质、厚度、表面质量有要求。如:常用的Q235(A3)钢板,要求材料保证机械性能指标(不保证化学成分),材料厚度要在国标允差范围之内,例如厚度为1mm的钢板(冷)允差为±0.07mm。再如钢丝类材料,要求具有准确的外径,具有均匀的材质和良好的热处理性能等。弹簧对开关的重要性使大家都知道的。 B、有色金属:主要指铜及铜合金材料。它们具有高导电性、足够的机械强度、不易氧化、不易腐蚀、易 加工、易焊接的特性。

某汽车制造企业智能制造信息化系统技术协议合同书

精心整理 某汽车有限公司 智能制造信息化系统技术协议 9.保密事项 10.安全规定 11.其它 甲方: 乙方: 鉴于以下条款内容,甲、乙双方经过共同协商,根据《中华人民共和国合同法》及其他相关法

律、法规的规定,本着平等互利原则,特订立本合同。 1.合作项目: 乙方负责甲方智能制造信息化系统建设工作。 该项目的工作内容:以其生产工艺、生产设备以及控制过程为切入点,在总装车间范围内建设工艺管理、计划物流管理、设备管理三大信息系统,即通过多维数据采集+定制软件开发+系统数据集成,完成以总装车间为单位的全息生产监控系统。 2.合作时间节点: 3. 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.4 4. 4.1 4.1.2 4.1.3 认通过。 4.2系统设计: 4.2.2系统架构设计:乙方根据业务架构设计,设计系统体系模块。设计系统模块的定位,设计系统之间的接口和关系,设计系统包含的功能,确定各种数据(如信息流、业务流等)流在系统之间的入口、出口、流转、传递和集成。在业务架构分析结果的基础上,设计系统整体架构支撑业务架构。

设计监控大数据基础平台,设计数据仓库群、基础资源库以及应用数据库。 相应的数据采集设备、信息集成模块,设计前端采集设备包括但不限于感应终端、定位设备、射频器、移动扫描枪、传感器、PDA等,确定关键现场设备外壳防护满足GB4208中IP52等级,设备电路主板经工业防腐涂覆处理。确定数据采集设备根据系统需求统一配置RS485接口或RS232Console 串口。设计基础架构包括数据中心,网络架构,信息安全管理等。设计展示设备包括车间、生产调度室监控LED大屏与数据架构和多维报表分析平台通讯。 4.3基于SOA架构的软件系统开发 4.3.1 控, ERP 试装结4.3.2 4.3.3设备管理模块 4.3.3.1参数监控:使用手持终端,对总装车间设备进行参数采集和数据录入,对设备参数进行监控,及时显示设备运行状态,自动提示异常参数。 4.3.3.2设备故障维修管理:对于总装车间内可从PLC读取故障信息的设备,通过PLC将数据读取并传入设备管理系统,对于无法从PLC读取故障信息的设备,采用手持终端进行故障数据录入,通

电解铜箔电解液制造工艺流程

1.电解铜箔生产工艺 电解铜箔自20 世纪30 年末开始生产后,被用于电子工业,随着电子工业的发展,电解铜箔的品质在不断提高,其制造技术也在快速发展,各铜箔生产企业及相关研究单位对电解铜箔制造技术的研究也取得了相当大的进步,形成多家多种电解铜箔制造技术,各企业生产电解铜箔的关键技术千差万别,但无论关键技术及其具体工艺区别有多大,作为电解铜箔制造的工艺过程都大致包括电解液制备、原箔制造、表面处理、分切加工以及相关的检测控制、附属配备等工序。基本工艺流程如图5-1-1 。 5.11工艺流程 2.电解液的制备 电解液制备是电解铜箔生产的第一道工序,主要就是将铜料溶解成硫酸溶液,并经一系列过滤净化,制备出成分合格、纯净度很高的电解液。电解液质量的好坏,直接影响着铜箔产品品质的好坏,不但影响铜箔的内在质量,还影响铜箔外观质量。因此,必须严格控制溶铜造液过程所用的原料辅料,还要严格控制电解液制备的生产设备和操作过程。 作为制备电解液过程,所用的原料有电解铜、裸铜线、铜元杆、铜米等。要求原料含铜纯度必须达到99.95% 以上,铜料中各种杂质如Pb 、Fe、Ni 、As 、Sb 、AI 、S 及有机杂质等必须符合GB 4667-1997《电解阴极铜》国家标准中一号铜要求。硫酸作为一种重要的材料,生产过程中必不可少,其质量也要达到国家标准化学纯级技术要求。 (1).几种常见的电解液制备工艺流程 第一种流程

第二种流程 第三种流程

第四种流程 3. 电解液制备过程 上面仅列举了4 种有代表性的电解液制备工艺流程,除此之外,由于各铜箔生产企业技术水平、设备条件、配套能力等区别,以及生产铜箔档次要求的不同,在电解液制备循环方式上都有一定的区别。虽然电解液循环方式不同,但其机理都是一样的,都包含有铜料溶解、有机物去除、固体颗粒过滤、温度调整、电解液成分调整等作用和目的。 首先将经过清洗的铜料及硫酸、去离子水加入到具有溶解能力的溶铜罐中,向罐内鼓人压缩空气,在加热(一般为50-90 t) 条件下,使铜发生氧化,生成的氧化铜与硫酸发生反应,生成硫酸铜水溶液,当溶解到一定cu2 + 浓度(一般为120 -150 gIL) 时,进入原液罐(或经过滤后再到原液罐),与制筒机回流的贫铜电解液(一般为70 -100 gIL) 混合,以使电解液成分符合工艺要求,然后再经过一系列活性炭过滤、机械过滤、温度调整等设备及过程后,把符合工艺要求的电解液送人制筒机(或称电解机组)进行原箱生产制造。在实际生产过程中,电解液都是循环使用的,不断的从制循机中生产原筒,消耗电解液中的铜,而由溶铜罐不断溶铜,再经一系列过滤、温度调整、成分调整后,不断送人制筒机。这其中,利用活性炭吸附掉电解液中的有机物(包括有机添加剂) ,机械过滤滤掉(截留) 电解液中的固体颗粒物。 电解制备过程不但要保证电解液连续不断地循环,还要及时调整并控制好电解液成分(含铜、含硫酸浓度)、电解液温度、循环量匹配等技术指标。 4. 电解液制备主要工艺参数 电解液工艺指标是一个非常重要的参数,在很大程度上决定着电解铜锚质量,决定着溶铜造液的能力和电解液制备所用的设备规格和数量,电解液各工艺

原材料使用及生产工艺流程说明

原材料使用及生产工艺流程说明 第一章:原材料明细 婴儿纸尿裤、纸尿片的组成材料主要为:非织造布、进口原生纯木浆、高分子吸水树脂(SAP)、湿强纸、仿布防漏流延膜、热熔胶、左右腰贴、前腰贴、弹性PU等。 一.原材料使用要求:所有原材料外观应洁净,无油污、脏污、蚊虫、异物;并且符合环保要求;无毒、无污染、材料可降解;卫生指标符合GB15979 《一次性使用卫生用品卫生标准》规定要求。 二.原材料使用明细: 非织造布:主要用于产品的面层、直接与婴儿皮肤接触、可选的材料有无纺布或竹炭纤维; 进口原生木浆:主要作用是快速吸收尿液;可选材料主要为原生针叶木浆。已经考察的品牌有美国的石头、白玉、惠好、IP、瑞典的女神、俄罗斯的布阔等; 高分子吸水树脂:主要作用是吸收、锁住水分;主要选择日本住友和德国巴斯夫; 湿强纸:卫生包装用纸,含有湿强剂;主要用于包覆绒毛浆和SAP的混合物,便于后续工艺以及防止吸收体分解; 仿布防漏流延膜:主要用作产品的底层;防止尿液渗漏污染衣物或床上用品;主要参考的材料是台湾的复合透气流延膜; 热熔胶:用于任意两种材料的复合;主要选用德国汉高的产品或国民淀粉; 左右腰贴和前腰贴:主要用于婴儿纸尿裤上、让产品具备一定的形状;主要采用美国3M公司产品; 弹性PU:主要作用是让产品更贴身、防止尿液后漏;首选产品为美国3M 弹性PU 。 第二章:工艺流程

一.工艺流程 木浆拉毛——SAP添加——湿强纸包覆——吸收体内切——面层复合——前腰贴复合——底膜复合——左右贴压合——主体折合——产品外切——三折——成品输送——包装——装箱——检验入库——结束 二.流程说明 木浆拉毛:原生木浆经过专用设备拉毛成为绒毛浆;才具备快速吸水的能力; SAP添加:准确控制SAP的施加量,使其均匀混合在绒毛浆里,增加吸收体的吸水速度;利用SAP的锁水特性使混合物吸水后不会反渗; 湿强纸包覆:为了工艺的流畅性以及吸收体的整体性,利用湿强纸的特性对绒毛浆和SAP的混合物进行包覆; 吸收体内切:对经过湿强纸包覆的混合装物体进行分切;使其具备吸收体的形状; 面层复合:将面层材料(无纺布或竹炭纤维)用热熔胶复合在吸收体上,是吸收体不直接与皮肤接触; 前腰贴复合:在底膜和吸收体符合前,为了工艺的流畅性首先把前腰贴复合在底膜上; 底膜复合:利用热熔胶将底膜复合在吸收体上; 左右贴压合:利用压力将左右贴复合在底膜和面层上; 主体折合:将吸收体以外的部分折合在吸收体上,方便后续工艺进行; 产品外切:根据产品规格对产品进行分切; 三折:对分切后的产品进行折合,方便后续包装; 成品输送:将分切后的产品输送到包装部位; 包装:将三折后的产品按照一定的数量装入包装袋; 装箱:将包装后的产品装入纸箱。 检验入库:入库前对产品进行最后一次检验;合格后入库。 流程结束!

工艺设计信息全面数字化与标准化

工艺设计信息全面数字化与标准化作者:陈宗舜 1.工艺信息数字化的内涵 两化融合对设计信息全面数字化要求,一是要求工艺设计信息的优化,二是要求工艺设计信息必须为企业信息集成与建立数字化企业提供基础。本文主要就工艺设计信息必须为企业信息集成与建立数字化企业提供基础提出以下意见,供参考。在企业信息化调查中,了解到虽然目前企业使用CAPP进行工艺设计,有的还使用类似部门级PDM进行工艺文件、流程管理,由于没有考虑企业系统集成,CAPP输出工艺规程、文档的标准化与规范化程度很差,CAPP输出没有达到全面数字化要求,达不到企业系统集成的要求,如果要实现系统集成,原来存入计算机工艺规程、文档必须返工,造成极大时间、人力的浪费,成了企业信息集成与数字化的又一拦路虎,为此必须引起各企业的重视。为了使各企业完整了解工艺信息数字化的内涵及其在企业信息化中重要性,提出以下几点。 2.工艺信息数字化的由来 工艺信息数字化来源于CAPP技术的应用,CAPP技术应用于产品设计目前已是众所周知,CAPP系统输出人们看到的是计算机屏幕上的工艺规程及技术文件和用绘图仪、打印机输出常规的工艺规程、文件,其实这些屏幕上的工艺、图形、技术文件和输出常规的工艺规程、图纸、文件,存在计算机内部都是各种格式的数据,所以应用CAPP技术进行工艺规程设计,其设计过程和输出工艺规程、图形及技术文件以近入数字化范畴。 3.工艺设计信息数字化的发展 常规的CAPP技术已进入工艺信息数字化的范畴,对传统的产品设计要求或单独(非集成)CAPP系统,常规的CAPP技术已经能满足要求。由于市场经济的发展,企业竞争因素的变化,企业各方面都需要应用信息技术,因此出现了 CAD/CAPP/CAM等一系列CAX技术与MRP/MRP-II/ERP等一系列管理信息化技术。由于传统企业的产品开发、生产经营管理是按企业内部的分工由各部门分工进行的,互相之间以图纸、工艺、技术文件、计划、统计、报表、单据及各种通知、会议为手段组织企业生产经营。在开展“甩图纸”、“甩账本”示范工程后,由于CAD/CAPP/ERP都为孤岛,这种初级信息化解决不了传统企业的产品开发、生产经营管理数据信息的共享,系统不能集成运行,发挥不了企业信息化最佳效果。根据世界经济发展的经验,应用信息技术改造与提高传统企业是企业现代化的必由之路,为此制造企业要充分发挥信息技术的作用必须走系统集成的道路。按照系统集成的要求,常规的CAPP技术不能满足要求,因为常规CAPP的工艺规程、图纸、文件,存在计算机内部都是各种格式的数据,不需要输入到其它计算机系统中,其它系统也不会读取这些数据,这对单独(非集 成)CAPP系统已满足要求。但是在系统集成的要求下,CAPP系统的输出不能再是单一的纸质表格文件,还需要数字化的加工数据包括:加工顺序、加工机床、加工工装、加工内容以及材料数据、装配关系数据等等。因此单独(非集成)CAPP

浅谈我对微电子的认识

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我是电子信息科学与技术专业的学生,考虑到微电子对我们专业知识学习的重要性,我怀着极大的热情报了《微电子入门》这门选修课。希望通过这门课的学习,使我对微电子有更深入的认识,以便为以后的专业课学习打下基础。 微电子是一门新兴产业,它的发展关系着国计民生。它不仅应用于科学领域,也被广泛应用于国防、航天、民生等领域。它的广泛应用,使人们的生活更见方便。现代人的生活越来越离不开电子。因此,对电子的了解显得十分重要。微电子作为电子科学的一个分支,也发挥着日益重要的作用。通过几周的学习,我对微电子有了初步的认识。 首先,我了解了微电子的发展史,1947年晶体管的发明,后来又结合印刷电路组装使电子电路在小型化的方面前进了一大步。到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件。集成电路的主要工艺技术,是在50年代后半期硅平面晶体管技术和更早的金属真空涂膜学技术基础上发展起来的。1964年出现了磁双极型集成电路产品。 1962年生产出晶体管——晶体管理逻辑电路和发射极藉合逻辑电路。MOS集成电路出现。由于MOS电路在高度集成方面的优点和集成电路对电子技术的影响,集成电路发展越来越快。 70年代,微电子技术进入了以大规模集成电路为中心的新阶段。随着集成密度日益提高,集成电路正向集成系统发展,电路的设计也日益复杂、费时和昂贵。实际上如果没有计算机的辅助,较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。70年代以来,集成电路利用计算机的设计有很大的进展。制版的计算机辅助设计、器件模拟、电路模拟、逻辑模拟、布局布线的计算辅助设计等程序,都先后研究成功,并发展成为包括校核、优化等算法在内的混合计算机辅助设计,乃至整套设备的计算机辅助设计系统。 微电子技术是随着集成电路,尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,微电子技术是微电子学中的各项工艺

微电子工艺复习

第一章: 1.看懂这是一个三极管 利用基区、发射区扩散形成电阻的结构2.看懂电极 外延层电阻结构 3.看懂电极 MOS集成电路中的多晶硅电阻 4.电容结构包括哪些要素? 两端是金属,中间是介电材料。

集成电路中电容的结构5.这是电容结构 Pn结位于空间电荷区,是一个电容结构。 PN结电容结构 6. MOS场效应晶体管中以SiO2为栅极层 MOS场效应晶体管电容结构

7.有源器件? 二极管,三极管,MOS管 集成电路中二极管的基本结构 8.看懂二极管,三极管的结构 集成电路中二极管的结构 9.三极管分清npn与pnp?有什么区别?怎么画的? 结构上,NPN三极管的中间是P区(空穴导电区),两端是N区(自由电子导电区),而PNP三极管正相反。 使用上,NPN三极管工作时是集电极接高电压, 发射极接低电压,基极输入电压升高时趋向导通,基极输 入电压降低时趋向截止;而PNP三极管工作时则是集电极 接低电压,发射极接高电压,基极输入电压升高时趋向截 止,基极输入电压降低时趋向导通。 晶体管的基本结构

10.什么叫NMOS?什么叫PMOS? PMOS是指利用空穴来传导电性信号的金氧半导体。 NMOS是指利用电子来访传导电性信号的金氧半晶体管。 MOS管的结构图和示意图 11.集成电路包括哪些阶段?核心阶段? 阶段: 硅片(晶圆)的制备、掩膜版的制作、硅片的制造及元器件封装 集成电路制造的阶段划分 半导体芯片的制造框图

半导体芯片制造的关键工艺 12.硅的基本性质?它的优点? 硅的禁带宽度较大(1.12eV),硅半导体的工作温度可以高达200℃。硅片表面可以氧化出稳定且对掺杂杂质有极好阻挡作用的氧化层(SiO2) 优点: (1)硅的丰裕度硅是地球上第二丰富的元素,占到地壳成分的25%,经合理加工,硅能够提纯到半导体制造所需的足够高的纯度,而消耗的成本比较低。 (2)更高的熔化温度允许更宽的工艺容限硅的熔点是1412℃,远高于锗937℃的熔点,更高的熔点使得硅可以承受高温工艺。 (3)更宽的工作温度范围用硅制造的半导体器件可以工作在比锗制造的半导体器件更宽的温度范围,增加了半导体器件的应用范围和可靠性。 (4)氧化硅的自然生成硅表面有能够自然生长氧化硅(SiO2)的能力,SiO2是一种高质量、稳定的电绝缘材料,而且能充当优质的化学阻挡层以保护硅不受外部沾污。 13.硅生长有哪两个生长方法?用于什么样的地方? (1)直拉法(CZ) 直拉法生长单晶硅是将熔化了的半导体级多晶硅变成有正确晶向并被掺杂成N型或P型的固体硅锭。均匀的大直径晶体 (2)区熔法 区熔法是另一种单晶生长方法,它所生产的单晶硅中含氧量非常少,能生产目前为止最纯的单晶硅。 第二章 1.隔离分为哪些?怎么样来做隔离? ①PN结隔离 未加正向偏压的PN结几乎无电流流动,因而PN结可作器件隔离用,双极型集成电路中的隔离主要采用PN结隔离。

各种材料及其加工工艺详解

各种材料及其加工工艺详解 1. 表面立体印刷(水转印)水转印——是利用水的压力和活化剂使水转印载体薄膜上的剥离层溶解转移,基本流程为: a. 膜的印刷:在高分子薄膜上印上各种不同图案; b. 喷底漆:许多材质必须涂上一层附着剂,如金属、陶瓷等,若要转印不同的图案,必须使用不同的底色,如木纹基本使用棕色、咖啡色、土黄色等,石纹基本使用白色等; c. 膜的延展:让膜在水面上平放,并待膜伸展平整; d. 活化:以特殊溶剂(活化剂)使转印膜的图案活化成油墨状态; e. 转印:利用水压将经活化后的图案印于被印物上; f. 水洗:将被印工件残留的杂质用水洗净; g. 烘干:将被印工件烘干,温度要视素材的素性与熔点而定; h. 喷面漆:喷上透明保护漆保护被印物体表面; i. 烘干:将喷完面漆的物体表面干燥。水转印技术有两类,一种是水标转印技术,另一种是水披覆转印技术,前者主要完成文字和写真图案的转印,后者则倾向于在整个产品表面进行完整转印。披覆转印技术(CubicTransfer)使用一种容易溶解于水中的水性薄膜来承载图文。由于水披覆薄膜张力极佳,很容易缠绕于产品表面形成图文层,产品表面就像喷漆一样得到截然不同的外观。披覆转印技术可将彩色图纹披覆在任何形状之工件上,为生产商解决立体产品印刷的问题。曲面披

覆亦能在产品表面加上不同纹路,如皮纹、木纹、翡翠纹及云石纹等,同时亦可避免一般板面印花中常现的虚位。且在印刷流程中,由于产品表面不需与印刷膜接触,可避免损害产品表面及其完整性。 2. 金属拉丝直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦(如在有装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷)获取。改变不锈钢刷的钢丝直径,可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理:采用两组同向旋转的差动轮,上组为快速旋转的磨辊,下组为慢速转动的胶辊,铝或铝合金板从两组辊轮中经过,被刷出细腻的断续直纹。乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下,使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工,对铝或铝合金板的表面要求较高。波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动,在铝或铝合金板表面磨刷,得出波浪式纹路。旋纹也称旋光,是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上,用煤油调和抛光油膏,对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。 螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机,将其固定在桌

制造中心工艺信息化需求报告

一、工艺工作现状及问题 我所的工艺工作主要由制造中心工艺科与工程设计部完成,制造中心主要负责产品工艺审查、工艺文件的编制、材料定额的编制、工时定额的编制、生产现场服务等工作,工程设计部负责工艺总方案与线缆工艺的编制,涉及的专业主要为机加、电子装联、线缆、三防、总机装配等,目前工艺文件的编制已经采用WORD、EXCEL等办公软件来完成,相对于原来手工编写,设计效率已有很大程度的提高。但仅实现了用计算机代替手工来编写工艺文件,在工艺资源的利用,工艺数据的集中、统一管理,工艺数据的共享、利用以及设计效率的进一步提高等方面,都还存在一定的不足,离我所对工艺信息化的要求还有一定的距离。 目前我所工艺工作方式主要存在以下不足: 1.工艺工作工作量大、周期长 我所的工艺设计要生成大量的工艺文件,对每个产品还要编制多种工艺数据汇总报表。这些工作在现有工作模式完成,工艺数据不能得到有效的利用,存在大量的重复劳动,工艺人员的大部分时间都浪费在重复内容的抄写上,工作量大,产品的技术准备周期较长。虽然现在已用计算机来完成各种工艺文件的编制,但工作效率的进一步提高还有很大空间,技术准备周期还可进一步缩短。 2.缺乏工艺资源的有效利用和管理 我所的工艺设计中存在很多的工艺资源可以利用。一类是由我所具体的制造环境决定的资源,比如设备、工装、夹具及工序名称、工序内容以及工艺员的工艺经验、典型工艺等内容,这些资源都可以进行整理,形成相应的工序名称库、工序内容库、典型工艺库等,在工艺设计中作为一种资源加以利用。 另一类资源是工艺员在设计中常查的一些手册,比如设备参数、材料参数、切削用量、刀具参数、工夹具参数等等。目前这些数据没有进行很好的整理、利用。工艺设计中各种资源数据的利用对提高工艺设计效率、规范技术用语将发挥积极的作用。各种资源数据的管理对确保我所工艺技术的延续性和提高我所工艺管理水平也将起到重要作用。目前编制工艺文件的方式无法实现这些资源数据的有效利用和管理。

电解铜箔表面结构及性能影响因素

西安工业大学 题目:电解铜箔表面结构及性能影响因素 姓名:刘畅 专业:机械设计制造及其自动化 班级:080217班 学号:080217 指导教师:贾建利

电解铜箔表面结构及性能影响因素 摘要:对铜箔进行化学处理,考察阴极钛辊表面粗糙度及阴极钛辊的腐蚀对铜箔的性能及表面图像影响。研究结果表明:增加处理液中 Cu2+浓度及提高电流密度,有利于表面粗糙度增加,抗剥离强度增大,蚀刻因子 Ef 降低。若同时降低浸泡复合液中 Cu2+和 Zn2+浓度,增加 Sb2+浓度,则表面粗糙度及抗剥离强度降低,蚀刻因子增加;复合液中 Sb2+浓度增加也能使表面粗糙度增加,蚀刻因子增加,但是,抗剥离强度基本没有变化。添加 CuSO4后,阴极钛辊腐蚀速度下降,当 CuSO4质量浓度达到 20 g/L后,钛的耐腐蚀速度在 0.050 mm/a以下;当钛辊表面粗糙度 Rz降低时,电解铜箔表面相对平整,晶粒大小较均匀,排列较规则。 关键词:电解铜箔;化学处理;表面粗糙度;腐蚀 Abstract:Effects of surface roughness and erosion of titanium cathode drum on performance of electrolytic copper foils and surface images were studied by chemical treatments. The results show that surface roughness and contradict debonding intensity increases and etch factorial (Ef) decreases with the increase of copper concentration and electric current density. When the concentration of copper and zinc of leached compound solution decreases, surface roughness and contradict debonding intensity decreases but etch factorial (Ef) increases. When the concentration of Sb2+ of leached

微电子工艺技术-复习要点答案

第四章晶圆制造 1.CZ法提单晶的工艺流程。说明CZ法和FZ法。比较单晶硅锭CZ、MCZ和FZ三种生长方法的优缺点。 答:1、溶硅2、引晶3、收颈4、放肩5、等径生长6、收晶。CZ法:使用射频或电阻加热线圈,置于慢速转动的石英坩埚内的高纯度电子级硅在1415度融化(需要注意的是熔硅的时间不宜过长)。将一个慢速转动的夹具的单晶硅籽晶棒逐渐降低到熔融的硅中,籽晶表面得就浸在熔融的硅中并开始融化,籽晶的温度略低于硅的熔点。当系统稳定后,将籽晶缓慢拉出,同时熔融的硅也被拉出。使其沿着籽晶晶体的方向凝固。籽晶晶体的旋转和熔化可以改善整个硅锭掺杂物的均匀性。 FZ法:即悬浮区融法。将一条长度50-100cm 的多晶硅棒垂直放在高温炉反应室。加热将多晶硅棒的低端熔化,然后把籽晶溶入已经熔化的区域。熔体将通过熔融硅的表面张力悬浮在籽晶和多晶硅棒之间,然后加热线圈缓慢升高温度将熔融硅的上方部分多晶硅棒开始熔化。此时靠近籽晶晶体一端的熔融的硅开始凝固,形成与籽晶相同的晶体结构。当加热线圈扫描整个多晶硅棒后,便将整个多晶硅棒转变成单晶硅棒。 CZ法优点:①所生长的单晶的直径较大,成本相对较低;②通过热场调整及晶转,坩埚等工艺参数的优化,可以较好的控制电阻率径向均匀性。缺点:石英坩埚内壁被熔融的硅侵蚀及石墨保温加热元件的影响,易引入氧、碳杂质,不易生长高电阻率单晶。 FZ法优点:①可重复生长,提纯单晶,单晶纯度较CZ法高。②无需坩埚、石墨托,污染少③高纯度、高电阻率、低氧、低碳④悬浮区熔法主要用于制造分离式功率元器件所需要的晶圆。缺点:直径不如CZ法,熔体与晶体界面复杂,很难得到无位错晶体,需要高纯度多晶硅棒作为原料,成本高。 MCZ:改进直拉法优点:较少温度波动,减轻溶硅与坩埚作用,降低了缺陷密度,氧含量,提高了电阻分布的均匀性 2.晶圆的制造步骤【填空】 答:1、整形处理:去掉两端,检查电阻确定单晶硅达到合适的掺杂均匀度。 2、切片 3、磨片和倒角 4、刻蚀 5、化学机械抛光 3. 列出单晶硅最常使用的两种晶向。【填空】 答:111和100. 4. 说明外延工艺的目的。说明外延硅淀积的工艺流程。 答:在单晶硅的衬底上生长一层薄的单晶层。 5. 氢离子注入键合SOI晶圆的方法 答:1、对晶圆A清洗并生成一定厚度的SO2层。2、注入一定的H形成富含H的薄膜。3、晶圆A翻转并和晶圆B键合,在热反应中晶圆A的H脱离A和B键合。4、经过CMP和晶圆清洗就形成键合SOI晶圆 6. 列出三种外延硅的原材料,三种外延硅掺杂物【填空】 7、名词解释:CZ法提拉工艺、FZ法工艺、SOI、HOT(混合晶向)、应变硅 答:CZ法:直拉单晶制造法。FZ法:悬浮区融法。SOI:在绝缘层衬底上异质外延硅获得的外延材料。HOT:使用选择性外延技术,可以在晶圆上实现110和100混合晶向材料。应变硅:通过向单晶硅施加应力,硅的晶格原子将会被拉长或者压缩不同与其通常原子的距离。 第五章热处理工艺 1. 列举IC芯片制造过程中热氧化SiO2的用途?

金属材料及加工工艺

金属加工工艺 第一篇变形加工第二篇切削加工第三篇磨削加工第四篇焊接第五篇热处理第六篇表面处理 第一篇变形加工 一、塑性成型 二、固体成型 三、压力加工 四、粉末冶金 一、塑性成型加工 塑性(成型) 塑性(成型)加工是指高温加热下利用模具使金属在应力下塑性变形。 分类: 锻造: 锻造:在冷加工或者高温作业的条件下用捶打和挤压的方式给金属造型,是最简单最古老的金属造型工方式给金属造型,艺之一。艺之一。 扎制: 扎制:高温金属坯段经过了若干连续的圆柱型辊子,高温金属坯段经过了若干连续的圆柱型辊子,辊子将金属扎入型模中以获得预设的造型。 挤压:用于连续加工的,具有相同横截面形状的实心或者空心金属造型的工艺,状的实心或者空心金属造型的工艺,既可以高温作业又可

以进行冷加工。 冲击挤压:用于加工没有烟囱锥度要求的小型到中型规格的零件的工艺。生产快捷,可以加工各种壁厚的零件,加工成本低。 拉制钢丝: 拉制钢丝:利用一系列规格逐渐变小的拉丝模将金属条拉制成细丝状的工艺。 二、固体成型加工 固体成型加工:是指所使用的原料是一些在常温条件下可以进行造型的金属条、片以及其他固体形态。加工成本投入可以相对低廉一些。 固体成型加工分类:旋压:一种非常常见的用于生产圆形对称部件的加工方法。加工时,将高速旋转的金属板推近同样高速旋转的,固定的车床上的模型,以获得预先设定好的造型。该工艺适合各种批量形式的生产。弯曲:一种用于加工任何形式的片状,杆状以及管状材料的经济型生产工艺。 冲压成型: 金属片置于阳模与阴模之间经过压制成型,用于加工中空造型,深度可深可浅。 冲孔: 利用特殊工具在金属片上冲剪出一定造型的工艺,小批量生产都可以适用。冲切:与冲孔工艺基本类似,不同之处在于前者利用冲下部分,而后者利用冲切之后金属片剩余部分。 切屑成型:当对金属进行切割的时候有切屑生产的切割方式统称为切屑

微电子论文

微电子学与医学的结合造福社会 刘畅自动化专业093班学号:090919 摘要: 微电子技术是现代电子信息技术的直接基础。现代微电子技术就是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术。微电子技术的发展大大方便了人们的生活。它主要应用于生活中的各类电子产品,微电子技术的发展对电子产品的消费市场也产生了深远的影响。微电子技术过去在医学中的主要是应用于各类医疗器械的集成电路,在未来主要是生物芯片。生物芯片技术在医学、生命科学、药业、农业、环境科学等凡与生命活动有关的领域中均具有重大的应用前景。 一、引言:我所了解的微电子技术 1.定义微电子技术,顾名思义就是微型的电子电路。它是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的,其核心是集成电路,即通过一定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电路互联,采用微细加工工艺,集成在一块半导体单晶片上,并封装在一个外壳内,执行特定电路或系统功能。与传统电子技术相比,其主要特征是器件和电路的微小型化。它把电路系统设计和制造工艺精密结合起来,适合进行大规模的批量生产,因而成本低,可靠性高。它的特点是体积小、重量轻、 可靠性高、工作速度快,微电子技术对信息时代具有巨大的影响。它包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,是微电子学中的各项工艺技术的总和。 2.发展历史:微电子技术是十九世纪末,二十世纪初开始发展起来的新兴技术,它在二十世纪迅速发展,成为近代科技的一门重要学科。它的发展史其实就是集成电路的发展史。1904 年,英国科学家弗莱明发明了第一个电子管——二极管,不就美国科学家发明了三极管。电子管的发明,使得电子技术高速发展起来。它被广泛应用于各个领域。1947 年贝尔实验室制成了世界上第一个晶体管。体积微小的晶体管使集成电路的出现有了可能。之后,美国得克萨斯仪器公司的基比尔按其思路,于1958 年制成了第一个集成电路的模型,1959 年德州仪器公司宣布发明集成电路。至此集成电路便诞生了。集成电路发明后,其发展非常迅速,其制作工艺不断进步,规模不断扩大。至今集成电路的集成度已提高了500 万倍,特征尺寸缩小200 倍,单个器件成本下降100 万倍。 3.微电子技术的应用:微电子技术广泛应用于民用、军方、航空等多个方面。现在人类生产的电子产品几乎都应用到了微电子技术。可以这么说微电子技术改变了我们的生活方式。微电子技术对电子产品的消费市场也产生了深远的影响。价廉、可靠、 体积小、重量轻的微电子产品,使电子产品面貌一新;微电子技术产品和微处理器不再是专门用于科学仪器世界的贵族,而落户于各式各样的普及型产品之中,进人普通百姓家。例如电子玩具、游戏机、学习机及其他家用电器产品等。就连汽车这种传统的机械产品也渗透进了微电子技术,采用微电子技术的电子引擎监控系统。汽车安全防盗系统、出租车的计价器等已得到广泛应用,现代汽车上有时甚至要有十几个到几十个微处理器。现代的广播电视系统更是使微电子技术大有用武之地的领域,集成电路代替了彩色电视机中大部分分立元件组成的功能电路,使电视机电路简捷清楚,维修方便,价格低廉。由于采用微电子技术的数字调谐技术,使电视机可以对多达100 个频道任选,而且大大提高了声音、图像的保真度。总之,微电子技术已经渗透到诸如现代通信、计算机技术、医疗卫生、

微电子工艺扫盲课程.pdf

)))))))) Warning and explanation:文中所引用图片均来自于互联网和中科院半导体所官方网站。本人只是用于讲解知识所用,并未用于商业获利行为。产生任何法律纠纷均与我无关。请勿盗链文中的 图片,后果自负! 介货就是硅 微电子制造工艺在微电子整体产业中处于中游阶段(上游是电路设计,下游是封装测试)。一个芯片的制造能否达到设计要求,与制造工艺有很大的关系,因此有必要对工艺线的流程为大家说 明讲清楚。我们手中使用的mobilephone,camera,ipad内部电路板上焊接的形状各异外形诡 异的小芯片都是如何造出来?想必大家都是有兴趣知道的。即使没有电子工程的基础,通过我的讲解也是可以,你对这个最精密自动化程度最高的行业有一个清晰的轮廓。 IC(integrate circuit)的制造分为前工序和后工序。 前工序:IC制造工程中,晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为前工序,这是IC制造的最要害技术。 后工序:晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为后工序。 我们所要了解的就是前工序的内容,打蛇打七寸,直入要害。 首先,光刻过程的操作流程为: 衬底氧化—涂胶—光刻机曝光—显影烘干—刻蚀—清洗干燥—离子注入(等离子刻蚀、金属淀积)—去胶。 其中最费钱的一步大家知道是什么吗? 光刻机曝光。流片光刻的费用约占到总体花费的40%左右。很多研究机构或者高校做芯片设计 只是通过软件模拟一下,由此就以这些数据写论文,很少有经费可以去流片测试。况且一个可以投产的芯片并不是一次流片就能成功的,通常情况下需要四次甚至更多次数。以西电微电子学院的军用RFID为例,流片次数已过4次,电路尺寸逐步达到设计标准。军用研发经费充足,不计 成本,不过半导体产业高投入的现状可见一斑。 现在通过图片讲解对各部工序逐一讲解: ))))))))). ))))))))

微电子加工工艺总结

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材料制备 ②晶体生长/晶圆准备 ③晶圆制造、芯片生成 ④封装 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 5、high-k技术

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