半导体设备泛指用于生产各类半导体产品所需的生产设备,属于半导体行业产业链的关键支撑环节。半导体设备是半导体产业的技术先导者,芯片设计、晶圆制造和封装测试等需在设备技术允许的范围内设计和制造,设备的技术进步又反过来推动半导体产业的发展。以半导体产业链中技术难度较高、附加值较大、工艺较为复杂的集成电路为例,应用于集成电路领域的设备通常可分为前道工艺设备(晶圆制造)和后道工艺设备(封装测试)两大类。其中的前道晶圆制造中的七大步骤分别为氧化/扩散,光刻,刻蚀,清洗,离子注入,薄膜生长,抛光。每个步骤用到的半导体设备具体如下:蚀刻使用的是波长很短的紫外光并配合很大的镜头。贵州医疗器械半导体器件加工
光刻工艺的基本流程是首先是在晶圆(或衬底)表面涂上一层光刻胶并烘干。烘干后的晶圆被传送到光刻机里面。光线透过一个掩模把掩模上的图形投影在晶圆表面的光刻胶上,实现曝光,激发光化学反应。对曝光后的晶圆进行第二次烘烤,即所谓的曝光后烘烤,后烘烤使得光化学反应更充分。较后,把显影液喷洒到晶圆表面的光刻胶上,对曝光图形显影。显影后,掩模上的图形就被存留在了光刻胶上。涂胶、烘烤和显影都是在匀胶显影机中完成的,曝光是在光刻机中完成的。匀胶显影机和光刻机一般都是联机作业的,晶圆通过机械手在各单元和机器之间传送。整个曝光显影系统是封闭的,晶圆不直接暴露在周围环境中,以减少环境中有害成分对光刻胶和光化学反应的影响。功率器件半导体器件加工步骤芯片封装后测试则是对封装好的芯片进行性能测试,以保证器件封装后的质量和性能。
MEMS侧重于超精密机械加工,涉及微电子、材料、力学、化学、机械学诸多学科领域。它的学科面涵盖微尺度下的力、电、光、磁、声、表面等物理、化学、机械学的各分支。常见的产品包括MEMS加速度计、MEMS麦克风、微马达、微泵、微振子、MEMS光学传感器、MEMS压力传感器、MEMS陀螺仪、MEMS湿度传感器、MEMS气体传感器等等以及它们的集成产品。MEMS是一个单独的智能系统,可大批量生产,其系统尺寸在几毫米乃至更小,其内部结构一般在微米甚至纳米量级。例如,常见的MEMS产品尺寸一般都在3mm×3mm×1.5mm,甚至更小。
微流控技术是以微管道为网络连接微泵、微阀、微储液器、微电极、微检测元件等具有光、电和流体输送功能的元器件,较大限度地把采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等分析功能集成在芯片上的微全分析系统。目前,微流控芯片的大小约几个平方厘米,微管道宽度和深度(高度)为微米和亚微米级。微流控芯片的加工技术起源于半导体及集成电路芯片的微细加工,但它又不同于以硅材料二维和浅深度加工为主的集成电路芯片加工技术。近来,作为微流控芯片基础的芯片材料和加工技术的研究已受到许多发达国家的重视。氧化是将硅片放置于氧气或水汽等氧化剂的氛围中进行高温热处理,在硅片表面发生化学反应形成氧化膜的过程。
半导体行业技术高、进步快,一代产品需要一代工艺,而一代工艺需要一代设备。半导体工艺设备为半导体大规模制造提供制造基础。很多半导体器件,如光碟机(CD、VCD和DVD)和光纤通信中用的半导体激光器,雷达或卫星通信设备中的微波集成电路,甚至许多普通的微电子集成电路,都有相当部分的制作工序是在真空容器中进行的。真空程度越高,制作出来的半导体器件的性能也就越好。现在,很多高性能的半导体器件都是在超高真空环境中制作出来的。广东省科学院半导体研究所。按照被刻蚀的材料类型来划分,干法刻蚀主要分成三种:金属刻蚀、介质刻蚀和硅刻蚀。贵州医疗器械半导体器件加工
整流二极管一般为平面型硅二极管,用于各种电源整流电路中。贵州医疗器械半导体器件加工
表面硅MEMS加工工艺主要是以不同方法在衬底表面加工不同的薄膜,并根据需要事先在薄膜下面已确定的区域中生长分离层。这些都需要制膜工艺来完成。制膜的方法有很多,如蒸镀、溅射等物理的气相淀积法(PVD)、化学气相淀积法(CVD)以及外延和氧化等。其中CVD是微电子加工技术中较常用的薄膜制作技术之一,它是在受控气相条件下,通过气体在加热基板上反应或分解使其生成物淀积到基板上形成薄膜。CVD技术可以分为常压(APCVD)、低压(LPCVD)、等离子体增强(PECVD)等不同技术。采用CVD所能制作的膜有多晶硅、单晶硅、非晶硅等半导体薄膜,氧化硅、氮化硅等绝缘体介质膜,以及高分子膜和金属膜等。由于在表面硅MEMS加工技术中较常用到的是多晶硅、氧化硅、氮化硅薄膜,而它们通常采用LPCVD或PECVD来制作。贵州医疗器械半导体器件加工
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