晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种,然后慢慢拉出,形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨,抛光,切片后,形成硅晶圆片,也就是晶圆。国内晶圆生产线以8英寸和12英寸为主。晶圆的主要加工方式为片加工和批加工,即同时加工1片或多片晶圆。随着半导体特征尺寸越来越小,加工及测量设备越来越先进,使得晶圆加工出现了新的数据特点。同时,特征尺寸的减小,使得晶圆加工时,空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大,而随着洁净的提高,颗粒数也出现了新的数据特点。刻蚀,英文为Etch,它是半导体制造工艺,微电子IC制造工艺以及微纳制造工艺中的一种相当重要的步骤。北京化合物半导体器件加工平台

表面硅MEMS加工技术是在集成电路平面工艺基础上发展起来的一种MEMS工艺技术。它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。表面硅MEMS加工技术的基本思路是:先在基片上淀积一层称为分离层的材料,然后在分离层上面淀积一层结构层并加工成所需图形。在结构加工成型后,通过选择腐蚀的方法将分离层腐蚀掉,使结构材料悬空于基片之上,形成各种形状的二维或三维结构。表面硅MEMS加工工艺成熟,与IC工艺兼容性好,可以在单个直径为几十毫米的单晶硅基片上批量生成数百个MEMS装置。北京化合物半导体器件加工平台传统的IC器件是硅圆片在前工序加工完毕后,送到封装厂进行减薄、划片、引线键合等封装工序。

清洗是半导体制程的重要环节,也是影响半导体器件良率的较重要的因素之一。清洗是晶圆加工制造过程中的重要一环,为了较大限度降低杂质对芯片良率的影响,在实际生产过程中不只需要确保高效的单次清洗,还需要在几乎所有的制程前后都进行频繁的清洗,在单晶硅片制造、光刻、刻蚀、沉积等关键制程工艺中均为必要环节。1.硅片制造过程中,经过抛光处理后的硅片,需要通过清洗过程来确保其表面的平整度和性能,进而提升在后续工艺中的良率。2.晶圆制造过程中,晶圆经过光刻、刻蚀、离子注入、去胶、成膜以及机械抛光等关键工序前后都需要进行清洗,以去除晶圆沾染的化学杂质,减少缺陷率,提高良率。3.芯片封装过程中,芯片需要根据封装工艺进行TSV(硅穿孔)清洗、UBM/RDL(凸点底层金属/薄膜再分布技术)清洗以及健合清洗等。
MEMS器件体积小,重量轻,耗能低,惯性小,谐振频率高,响应时间短。MEMS系统与一般的机械系统相比,不只体积缩小,而且在力学原理和运动学原理,材料特性、加工、测量和控制等方面都将发生变化。在MEMS系统中,所有的几何变形是如此之小(分子级),以至于结构内应力与应变之间的线性关系(虎克定律)已不存在。MEMS器件中摩擦表面的摩擦力主要是由于表面之间的分子相互作用力引起的,而不是由于载荷压力引起。MEMS器件以硅为主要材料。硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当。密度类似于铝,热传导率接近铜和钨,因此MEMS器件机械电气性能优良。半导体芯片封装是指利用膜技术及细微加工技术。

光刻是通过一系列生产步骤将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺。在此之后,晶圆表面会留下带有微图形结构的薄膜。被除去的部分可能形状是薄膜内的孔或是残留的岛状部分。光刻生产的目标是根据电路设计的要求,生成尺寸精确的特征图形,且在晶圆表面的位置要正确,而且与其他部件的关联也正确。通过光刻过程,在晶圆片上保留特征图形的部分。有时光刻工艺又被称为Photomasking,Masking,Photolithography或Microlithography,是半导体制造工艺中较关键的。在光刻过程中产生的错误可造成图形歪曲或套准不好,然后可转化为对器件的电特性产生影响。半导体硅片制造包括硅单晶生长、切割、研磨、抛光、研磨、清洗、热处理、外延、硅片分析等多个环节。北京化合物半导体器件加工平台
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。北京化合物半导体器件加工平台
MEMS采用类似集成电路(IC)的生产工艺和加工过程,用硅微加工工艺在一硅片上可同时制造成百上千个微型机电装置或完整的MEMS。使MEMS有极高的自动化程度,批量生产可大幅度降低生产成本;而且地球表层硅的含量为2%。几乎取之不尽,因此MEMS产品在经济性方面更具竞争力。MEMS可以把不同功能、不同敏感方向或制动方向的多个传感器或执行器集成于一体,或形成微传感器阵列和微执行器阵列。甚至把多种功能的器件集成在一起,形成复杂的微系统。微传感器、微执行器和微电子器件的集成可制造出高可靠性和稳定性的微型机电系统。北京化合物半导体器件加工平台