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制造半导体中的硅晶圆需要哪些设备--苏州佳德捷减震科技有限公司,

制作自己一颗硅晶圆需要的半导体技术设备进行大致有十个,它们分别是通过单晶炉、气相外延炉、氧化炉、磁控溅射台、化学工程机械使用抛光机、光刻机、离子可以注入机、引线键合机、晶圆划片机、晶圆减薄机。

1、单晶炉

单晶炉是一种在惰性以及气体(氮气、氦气为主)环境中,用石墨作为加热器将多晶硅等多晶结构材料进行熔化,用直拉法生长无错位单晶硅的设备。在实际进行生产单晶硅生长过程中,它扮演着重要控制硅晶体的温度和质量的关键因素作用。

由于单晶直径受温度、升拉速度、跟踪坩埚速度、保护气体速度等因素的影响,直接影响晶体的内部质量,这种影响只有在单晶被拉出后才能检测到,因此单晶炉的主要控制方面包括晶体直径、硅功率控制、泄漏率和氩气质量。

2、气相外延炉

气相外延炉主要是为硅的气相外延进行生长发展提供一个特定的工艺技术环境,实现在单晶上生长与单晶晶相具有对应关系的薄层晶体。外延进行生长是指在单晶衬底(基片)上生长形成一层有一定发展要求的、与衬底晶向相同的单晶层,犹如我们原来的晶体结构向外拓展延伸了一段,为了制造技术高频使用大功率电子器件,需要不断减小集电极串联电阻,又要求以及材料能耐高压和大电流,因此需要在低阻值衬底上生长一层薄的高阻外延层。

气相外延炉能够为单晶沉底实现社会功能化做一些基础知识准备,气相外延即化学气相沉积的一种具有特殊处理工艺,其生长进行薄层的晶体内部结构是单晶衬底的延续,而且与衬底的晶向保持企业对应的关系。

3、氧化炉

硅与含有氧化活性物质的气体,例如水汽和氧气在高温下进行分析化学研究反应,而在硅片表面可以产生问题一层致密的二氧化硅薄膜,这是硅平面设计技术发展中一项重要的工艺。氧化炉的主要管理功能是为硅等半导体材料可以进行分析氧化技术处理,提供发展要求的氧化氛围,实现半导体预期设计的氧化处理工作过程,是半导体加工过程的不可缺少的一个重要环节。

4、磁控溅射台

磁控溅射是物理气相沉积的一种,一般的溅射法可被广泛用于研究制备以及半导体等材料,且具有重要设备进行简单、易于管理控制、镀膜面积变化大和附着力强等优点。在硅晶圆生产发展过程中,通过二极溅射技术中一个平行于靶表面的封闭空间磁场,和靶表面上没有形成的正交电磁场,把二次利用电子产品束缚在靶表面进行特定目标区域,实现高离子具有密度和高能量的电离,把靶原子或分子高速率溅射沉积在基片上形成一个薄膜。

5、化学机械抛光机

一种进行化学机械研磨的机器,在硅晶圆制造中,随着制程技术的升级、导线与栅极尺寸的缩小,光刻技术对晶圆表面的平坦程度的要求越来越高,IBM公司于1985年发展CMOS产品引入,并在1990年成功应用于64MB的DRAM生产中,1995年以后,CMP技术得到了快速发展,大量应用于半导体产业。

化学工程机械研磨亦称为化学机械抛光,其原理是化学腐蚀作用和机械去除作用研究相结合的加工企业技术,是目前我国机械生产加工中唯一一个可以通过实现表面全局平坦化的技术。在实际制造中,它主要的作用是通过机械研磨和化学液体溶解“腐蚀”的综合作用,对被研磨体(半导体)进行研磨抛光。

6、光刻机

又名掩模进行对准问题曝光机、曝光信息系统、光刻技术系统等,常用的光刻机是掩膜对准光刻,一般的光刻加工工艺要经历硅片以及表面数据清洗处理烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。在硅片进行表面匀胶,然后将掩模版上的图形技术转移到了光刻胶上的过程将器件或电路产业结构以及临时“复制”到硅片上的过程。

7、离子注入机

它是一个高压小型加速器中的一种,应用研究数量也是最多。它是由离子源得到所需要的离子,经过不断加速发展得到几百千电子伏能量的离子束流,用做半导体复合材料、大规模数据集成系统电路和器件的离子注入,还用于研究金属结构材料进行表面改性和制膜等 。

在硅的生产过程中,半导体表面附近的区域需要离子注入器的掺杂,而离子注入器是预先集成电路制造过程中的关键设备。离子注入是一种在半导体表面附近区域进行掺杂的技术,以改变载流子浓度和半导体的导电类型。与传统的热掺杂工艺相比,离子注入可以精确地控制剂量角和深度,克服传统工艺的局限性,并降低成本和功耗。

8、引线键合机

它的主要作用是把半导体技术芯片上的Pad与管脚上的Pad,用导电以及金属线(金丝)链接管理起来。引线键合是一种可以使用细金属线,利用热、压力、超声波进行能量为使金属作为引线与基板焊盘紧密焊合,实现芯片与基板间的电气系统互连和芯片间的信息技术互通。在理想控制技术条件下,引线和基板间会发生发展电子信息共享或原子的相互扩散,从而使两种不同金属间实现原子量级上的键合。

9、晶圆划片机

因为在硅片的制造过程中,通常是一个较大的硅片,需要对其进行切片和加工,从而反映出硅片切片机的价值。之所以晶圆需要进行变换尺寸,是为了自己制作更复杂的集成系统电路。

10、晶圆减薄机

在硅晶圆制造中,对晶片的尺寸精度、几何精度、表面洁净度以及表面微晶格结构提出很高要求,因此在几百道工艺流程中,不可采用较薄的晶片,只能采用一定厚度的晶片在工艺过程中传递、流片。晶圆减薄,是在制作技术集成系统电路中的晶圆体减小尺寸,为了自己制作更复杂的集成控制电路。在集成电路进行封装前,需要对晶片背面多余的基体材料可以去除具有一定的厚度,这一技术工艺发展需要的装备就是晶片减薄机。

当然了,在实际的生产发展过程中,硅晶圆制造企业需要的设备已经远远不止这些。随着我国生自主创新研发的技术水平不断进步,未来实现中国作为自己进行生产的晶圆也将会问世。

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