安徽压电半导体器件加工设计

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。退火炉是半导体器件制造中使用的一种工艺设备。安徽压电半导体器件加工设计

MEMS制造工艺是下至纳米尺度，上至毫米尺度微结构加工工艺的通称。广义上的MEMS制造工艺，方式十分丰富，几乎涉及了各种现代加工技术。起源于半导体和微电子工艺，以光刻、外延、薄膜淀积、氧化、扩散、注入、溅射、蒸镀、刻蚀、划片和封装等为基本工艺步骤来制造复杂三维形体的微加工技术。微纳加工技术指尺度为亚毫米、微米和纳米量级元件以及由这些元件构成的部件或系统的优化设计、加工、组装、系统集成与应用技术，涉及领域广、多学科交叉融合，其较主要的发展方向是微纳器件与系统（MEMS和NEMS）。微纳器件与系统是在集成电路制作上发展的系列适用技术，研制微型传感器、微型执行器等器件和系统，具有微型化、批量化、成本低的鲜明特点，对现代的生活、生产产生了巨大的促进作用，并催生了一批新兴产业。安徽压电半导体器件加工设计制备单晶硅的方法有直拉法（CZ法）、区熔法（FZ法）和外延法。

刻蚀是半导体制造工艺以及微纳制造工艺中的重要步骤。刻蚀狭义理解就是光刻腐蚀，先通过光刻将光刻胶进行光刻曝光处理，然后通过其它方式实现腐蚀处理掉所需除去的部分。刻蚀是用化学或物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程，其基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形。随着微制造工艺的发展，广义上来讲，刻蚀成了通过溶液、反应离子或其它机械方式来剥离、去除材料的一种统称，成为微加工制造的一种普适叫法。

半导体器件生产工艺说明：①铸锭：首先需要加热砂以分离一氧化碳和硅，重复该过程，直到获得超高纯电子级硅（EG-Si）。高纯度硅熔化成液体，然后凝固成单晶固体形式，称为“锭”，这是半导体制造的第一步。硅锭（硅柱）的制造精度非常高，达到纳米级。②铸锭切割：上一步完成后，需要用金刚石锯将锭的两端切掉，然后切成一定厚度的片。锭片的直径决定了晶片的尺寸。更大更薄的晶圆可以分成更多的单元，这有助于降低生产成本。切割硅锭后，需要在切片上加上“平坦区域”或“缩进”标记，以便在后续步骤中以此为标准来设定加工方向。光刻的优点是它可以精确地控制形成图形的形状、大小，此外它可以同时在整个芯片表面产生外形轮廓。

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。广义上的MEMS制造工艺，方式十分丰富，几乎涉及了各种现代加工技术。安徽压电半导体器件加工设计

微纳加工技术的基本手段包括微纳加工方法与材料科学方法两种。安徽压电半导体器件加工设计

在MEMS制程中，刻蚀就是用化学的、物理的或同时使用化学和物理的方法，在光刻的基础上有选择地进行图形的转移。刻蚀技术主要分为干法刻蚀与湿法刻蚀。干法刻蚀主要利用反应气体与等离子体进行刻蚀；以FATRIUTC为例，在MEMS制造中的ICP刻蚀机主要用来刻蚀Si、Si3N4、SiO2等。湿法刻蚀主要利用化学试剂与被刻蚀材料发生化学反应进行刻蚀；以FATRIUTC的MEMS制程为例，在湿法槽进行湿法刻蚀的对象有SiO2、Si3N4、金属、光刻胶等，晶圆作业中的清洗步骤也需在湿法槽中进行。安徽压电半导体器件加工设计

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