同刻蝕一樣，干法等離子體工藝也可用于光刻膠去除。將晶圓放置于反應(yīng)室中．并通入氧氣。等離子體場(chǎng)把氧氣激發(fā)到高能狀態(tài)，因而將光刻跤成分氧化為氣體由真空泵從反應(yīng)室吸走。術(shù)語(yǔ)灰化（ashlng〕用來(lái)說(shuō)明那些設(shè)計(jì)成用來(lái)只去除有機(jī)殘留物的等離子體工藝。等離子去除需要去除有機(jī)和無(wú)機(jī)兩種殘留物的工藝。在干法去除機(jī)中，等離子體由微波，射頻和UV臭氧源共同作用產(chǎn)生。等離子體光刻膠去除的主要優(yōu)點(diǎn)是消除了液體槽和對(duì)化學(xué)品的操作。缺點(diǎn)是對(duì)于金屬離子的去除沒(méi)有效果。在等離子體場(chǎng)中沒(méi)有足夠的能量使金屬離子揮發(fā)。需要對(duì)等離子體去膠的另一個(gè)考慮是高能等離子體場(chǎng)對(duì)電路的輻射損傷。采用將等離子體發(fā)生室從去除反應(yīng)室移開(kāi)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)減小這個(gè)問(wèn)題。因而稱(chēng)其為下游去除機(jī)（downstream strip，這是因?yàn)榈入x子體在晶的下游產(chǎn)生。MOS晶圓在去膠中對(duì)輻射影響更加敏感。工業(yè)對(duì)干法等離子體工藝取代濕法去除期待已久。然而，氧等離子體不能去除移動(dòng)離子的僉屬污染．并且有一定程度的金屬殘留和輻射損傷，這使得濕法去除或濕法/于法結(jié)合繼續(xù)保持著光刻膠去除工藝的主流。等離子體去除被用于硬化的光刻般層，然后以濕法來(lái)去除未被等離子體去掉的殘留物。有專(zhuān)門(mén)的濕法去膠機(jī)處理這些硬化的光刻膠層。兩個(gè)有問(wèn)題的地方是離子注人后光刻膠的去除和等離子體去除之后，離子注人導(dǎo)致強(qiáng)烈的光刻膠聚合并使表層崆化。一般地，用十法工藝來(lái)去除或減少光刻膠，然后再加以濕法上藝...
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![半導(dǎo)體激光器原理及其應(yīng)用]( "半導(dǎo)體激光器原理及其應(yīng)用")
一、引言在１９６２年７月召開(kāi)的固體器件研究國(guó)際會(huì)議上，美國(guó)麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室的兩名學(xué)者克耶斯和奎斯特報(bào)告了砷化鎵材料的光發(fā)射現(xiàn)象，這引起通用電氣研究實(shí)驗(yàn)室工程師哈爾的極大興趣，在會(huì)后回家的火車(chē)上他寫(xiě)下了有關(guān)數(shù)據(jù)?；氐郊液?，哈爾立即制定了研制半導(dǎo)體激光器的計(jì)劃，并與其他研究人員一道，經(jīng)數(shù)周奮斗，他們的計(jì)劃獲得成功。從此拉開(kāi)了研究半導(dǎo)體激光器的序幕。像晶體二極管一樣，半導(dǎo)體激光器也以材料的Ｐ—ｎ結(jié)特性為基礎(chǔ)，且外觀(guān)亦與前者類(lèi)似，因此，半導(dǎo)體激光器常被稱(chēng)為二極管激光器或激光二極管。本文對(duì)半導(dǎo)體激光器的原理，發(fā)展以及應(yīng)用等作簡(jiǎn)要介紹。二、半導(dǎo)體激光器原理半導(dǎo)體激光器是以一定的半導(dǎo)體材料做工作物質(zhì)而產(chǎn)生受激發(fā)射作用的器件。其工作原理是，通過(guò)一定的激勵(lì)方式，在半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶（導(dǎo)帶與價(jià)帶）之間，或者半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶與雜質(zhì)（受主或施主）能級(jí)之間，實(shí)現(xiàn)非平衡載流子的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，當(dāng)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的大量電子與空穴復(fù)合時(shí)，便產(chǎn)生受激發(fā)射作用。半導(dǎo)體激光器的激勵(lì)方式主要有三種，即電注入式，光泵式和高能電子束激勵(lì)式。電注入式半導(dǎo)體激光器，一般是由ＧａＡｓ（砷化鎵），ｌｎＡｓ（砷化銦），ＩｎＳｂ（銻化銦）等材料制成的半導(dǎo)體面結(jié)型二極管，沿正向偏壓注入電流進(jìn)行激勵(lì)，在結(jié)平面區(qū)域產(chǎn)生受激發(fā)射。三、半導(dǎo)體激光器的發(fā)展２Ｏ世紀(jì)６Ｏ年代初期的半導(dǎo)體激光器是同質(zhì)結(jié)型激光器，它是存一種材料上制作的ＰＮ結(jié)二極管在正向...
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半導(dǎo)體工藝-----光刻刻蝕一、光刻膠的選擇光刻膠包括兩種基本的類(lèi)型：正性光刻和負(fù)性光刻，區(qū)別如下二、光刻工藝步驟1.清洗硅片通過(guò)化學(xué)清洗、漂洗、烘干的方式去除污染物、雜質(zhì)顆粒，減少針孔和其他缺陷從而提供光刻膠粘附性2.預(yù)烘和底膜涂覆使用HMDS作為底膠，可以去除SiO2表面的-OH基，在100℃下脫水烘焙去除圓片表面的潮氣3.光刻膠涂覆硅圓片放置在高速旋轉(zhuǎn)的真空卡盤(pán)上，將液態(tài)光刻膠滴在圓片中心，光刻膠以離心力向外擴(kuò)展從而均勻涂覆在圓片表面。4.前烘促進(jìn)膠膜內(nèi)溶劑充分揮發(fā)，使得膠膜干燥，增加與其SiO2的粘附性以及耐磨性。烘焙時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，溫度不宜過(guò)高。5.對(duì)準(zhǔn)為了成功在硅片上形成圖形，必須把硅片上的正確圖形與掩膜版上的圖形對(duì)準(zhǔn)，套準(zhǔn)精度是測(cè)量對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)把版圖套刻到硅片上圖形的能力。6. 曝光7.后烘光刻膠分子發(fā)生熱運(yùn)動(dòng)，過(guò)曝光和欠曝光的光刻膠分子發(fā)生重分布，通過(guò)后烘可以平衡駐波效應(yīng)（入射光與反射光干涉現(xiàn)象），提供分辨率8.顯影通過(guò)顯影、漂洗、干燥達(dá)到顯影液溶解掉光刻膠中軟化的部分的目的9.堅(jiān)膜溫度通常要高于前烘溫度100-130℃，時(shí)間2分鐘。蒸發(fā)光刻膠中所有有機(jī)溶劑、提高刻蝕和注入的抵抗力、提高光刻膠和表面的粘附性、聚合和使得光刻膠更加穩(wěn)定、光刻膠流動(dòng)填充針孔10.圖形檢測(cè)通過(guò)SEM、OM檢測(cè)，若出現(xiàn)問(wèn)題如;未對(duì)準(zhǔn)、掩膜旋轉(zhuǎn)、晶圓旋轉(zhuǎn)、X/Y方向錯(cuò)位、臨界尺寸、表面不規(guī)...
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光刻工藝是半導(dǎo)體制造中最為重要的工藝步驟之一。主要作用是將掩膜板上的圖形復(fù)制到硅片上，為下一步進(jìn)行刻蝕或者離子注入工序做好準(zhǔn)備。光刻的成本約為整個(gè)硅片制造工藝的1/3，耗費(fèi)時(shí)間約占整個(gè)硅片工藝的40～60%。 光刻機(jī)是生產(chǎn)線(xiàn)上最貴的機(jī)臺(tái)，5～15百萬(wàn)美元/臺(tái)。主要是貴在成像系統(tǒng)（由15～20個(gè)直 徑為200～300mm的透鏡組成）和定位系統(tǒng)（定位精度小于10nm）。其折舊速度非常快，大約3～9萬(wàn)人民幣/天，所以也稱(chēng)之為印鈔機(jī)。光刻部分的主 要機(jī)臺(tái)包括兩部分：軌道機(jī)（Tracker），用于涂膠顯影；掃描曝光機(jī)（Scanning ) 光刻工藝的要求：光刻工具具有高的分辨率；光刻膠具有高的光學(xué)敏感性；準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)；大尺寸硅片的制造；低的缺陷密度。 光刻工藝過(guò)程 一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對(duì)準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測(cè)等工序。 1、硅片清洗烘干（Cleaning and Pre-Baking） 方法：濕法清洗＋去離子水沖洗＋脫水烘焙（熱板150～2500C,1～2分鐘，氮?dú)獗Ｗo(hù)） 目的：a、除去表面的污染物（顆粒、有機(jī)物、工藝殘余、可動(dòng)離子）；b、除去水蒸氣，是基底表面由親水性變?yōu)樵魉?，增?qiáng)表面的黏附性（對(duì)光刻膠或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷）。 2、涂底（Prim...
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半導(dǎo)體制造在很大程度上是一種與化學(xué)有關(guān)的工藝過(guò)程，高達(dá)20%工藝步驟是清洗和晶圓表面的處理：我們習(xí)慣將硅片制造中使用的化學(xué)材料稱(chēng)為工藝用化學(xué)品，有不同種類(lèi)的化學(xué)形態(tài)（液態(tài)和氣態(tài)）并且要嚴(yán)格控制純度。這些工藝用化學(xué)品主要作用如下：用濕法化學(xué)溶液和超純水清洗硅片表面；用高能離子對(duì)硅片進(jìn)行摻雜得到P型或N型硅材料；淀積不同的金屬導(dǎo)體層及導(dǎo)體層之間必要的介質(zhì)層；生成薄的SiO2層作為MOS器件主要柵極介質(zhì)材料；用等離子體增強(qiáng)刻蝕或濕法試劑，有選擇的去除材料，并在薄膜上形成所需要的圖形；液態(tài)高純?cè)噭?，其等?jí)根據(jù)純度分為UP-S、UP、EL三個(gè)等級(jí)，其中EL又劃分為：電子級(jí)1級(jí)（EL-Ⅰ）其金屬雜質(zhì)含量為100--1000 PPb，相當(dāng)SEMI C1 C2標(biāo)準(zhǔn);電子級(jí)2級(jí)（EL-Ⅱ）其金屬雜質(zhì)含量為10--100 PPb,，相當(dāng)SEMI C7標(biāo)準(zhǔn);電子級(jí)3級(jí)（EL-Ⅲ）其金屬雜質(zhì)含量為1--10 PPb，相當(dāng)SEMI C7標(biāo)準(zhǔn);電子級(jí)4級(jí)（EL-Ⅳ）其金屬雜質(zhì)含量為0.1--1PPb，相當(dāng)SEMI C8標(biāo)準(zhǔn);1.液態(tài)化學(xué)品 在半導(dǎo)體制造的濕法工藝步驟中使用了許多種液態(tài)化學(xué)品。在硅片加工廠(chǎng)減少使用化學(xué)品是長(zhǎng)期的努力。許多液體化學(xué)品都是非常危險(xiǎn)的，需要特殊處理和銷(xiāo)毀手段。另外，化學(xué)品的殘余不僅會(huì)沾污硅片，還會(huì)產(chǎn)生蒸氣通過(guò)空氣擴(kuò)散后沉淀在硅片表面。在硅片加工廠(chǎng)液態(tài)工...
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氧化/擴(kuò)散/退火設(shè)備是半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)中的重要熱工藝設(shè)備。氧化是將硅片放置于氧氣或水汽等氧化劑的氛圍中進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，在硅片表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成氧化膜的過(guò)程。擴(kuò)散是指在高溫條件下，利用熱擴(kuò)散原理將雜質(zhì)元素按工藝要求摻入硅襯底中，使其具有特定的濃度分布，從而改變硅材料的電學(xué)特性。退火是指加熱離子注入后的硅片，修復(fù)離子注入帶來(lái)的晶格缺陷的過(guò)程。用于氧化/擴(kuò)散/退火的基本設(shè)備有三種：臥式爐、立式爐和快速升溫爐（RTP）。根據(jù) 2018 年 Gartner 的數(shù)據(jù)，氧化/擴(kuò)散/退火設(shè)備占晶圓制造（含先進(jìn)封裝）設(shè)備的 3%左右。氧化工藝氧化是將硅片放置于氧氣或水汽等氧化劑的氛圍中進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，在硅片表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成氧化膜的過(guò)程。氧化膜的用途廣泛，主要有以下幾個(gè)方面：（1）保護(hù)器件免受劃傷和沾污；（2）表面鈍化層；（3）形成柵極氧化層或者作為存儲(chǔ)器單元結(jié)構(gòu)中的介質(zhì)材料；（4）摻雜過(guò)程中的掩蔽層；（5）金屬導(dǎo)電層之間的介質(zhì)層等等。
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半導(dǎo)體的工藝流程：主要包括四個(gè)方面，單晶硅片制造、IC芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測(cè)試。這四大流程里，除了IC芯片設(shè)計(jì)對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)備的需求很少，其他3個(gè)都需要大量的半導(dǎo)體設(shè)備。 單晶硅片制造需要單晶爐等設(shè)備，IC晶圓制造需要光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、薄膜設(shè)備、擴(kuò)散/離子注入設(shè)備、濕法設(shè)備、過(guò)程檢測(cè)等6大類(lèi)設(shè)備。封裝測(cè)試需要封裝機(jī)，封膜機(jī) ，測(cè)試機(jī)等設(shè)備。其中國(guó)內(nèi)濕法設(shè)備廠(chǎng)商主要從事半導(dǎo)體、太陽(yáng)能、FPD領(lǐng)域濕制程設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售；目前已形成濕槽式清洗、單片刻蝕、干燥甩干系列、供液系統(tǒng)、電（化學(xué)）鍍五大系列產(chǎn)品； 廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體材料加工、集成電路、光伏產(chǎn)品、LED、MEMS以及分立器件等行業(yè)和領(lǐng)域。今天主要來(lái)介紹下華林科納RCA濕法腐蝕清洗機(jī)設(shè)備 一、設(shè)備概況設(shè)備名稱(chēng)：RCA濕法腐蝕清洗機(jī)整機(jī)尺寸：具體尺寸根據(jù)實(shí)際圖紙確定二、使用對(duì)象硅晶片2-12inch三、適用領(lǐng)域半導(dǎo)體、太陽(yáng)能、液晶、MEMS等四、設(shè)備用途硅晶片化學(xué)腐蝕和清洗的設(shè)備五、設(shè)備包括設(shè)備主體、電氣控制部分、化學(xué)工藝槽、純水清洗槽等；并提供與廠(chǎng)務(wù)供電、供氣、供水、排廢水、排氣系統(tǒng)配套的接口等。六、主體構(gòu)造特點(diǎn)1、設(shè)備為半敞開(kāi)式，主體使用進(jìn)口WPP15和10mm厚板材，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分考慮長(zhǎng)期工作在酸腐蝕環(huán)境，堅(jiān)固耐用，雙層防漏，機(jī)臺(tái)底盤(pán)采用德國(guó)產(chǎn)瓷白PP板，熱焊接而成，可長(zhǎng)期工作在酸堿腐蝕環(huán)境...
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一、激光器的發(fā)展 1916年愛(ài)因斯坦提出了一套全新的技術(shù)理論‘受激輻射’。這一理論說(shuō)明在組成物質(zhì)的原子中，有不同數(shù)量的電子分布在不同的能級(jí)上，在高能級(jí)上的粒子受到某種光子的激發(fā)，從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)上，這時(shí)將會(huì)輻射出與激發(fā)它的光相同性質(zhì)的光，而且在某種狀態(tài)下，能出現(xiàn)一個(gè)弱光激發(fā)出一個(gè)強(qiáng)光的現(xiàn)象。這就叫做“受激輻射的光放大”，簡(jiǎn)稱(chēng)激光。 1960年7月7日，梅曼研制成功世界上第一臺(tái)激光器，梅曼的方案是，利用一個(gè)高強(qiáng)閃光燈管，來(lái)刺激在紅寶石色水晶里的鉻原子，從而產(chǎn)生一條相當(dāng)集中的纖細(xì)紅色光柱，當(dāng)它射向某一點(diǎn)時(shí)，可使其達(dá)到比太陽(yáng)表面還高的溫度。 到目前為止，激光產(chǎn)業(yè)得到空前發(fā)展，制造出了各種各樣的激光產(chǎn)品，其中包括固體激光器、氣體激光器、液體激光器以及其他激光器。涉及到醫(yī)學(xué)治療、工業(yè)切割、測(cè)量、探測(cè)、激光武器、條形碼識(shí)別等多個(gè)領(lǐng)域，具有非常誘人的前景。 二、半導(dǎo)體激光器發(fā)展及應(yīng)用 半導(dǎo)體激光器的發(fā)展是從上世紀(jì)60年代開(kāi)始的。當(dāng)時(shí)的半導(dǎo)體激光器主要是同質(zhì)結(jié)激光器，外形類(lèi)似于晶體二極管，故常被稱(chēng)為二極管激光器，但此種激光器在實(shí)際應(yīng)用中存在很多限制。第二階段是異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器，首先是單異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器，但它因無(wú)法實(shí)現(xiàn)室溫下連續(xù)工作而被淘汰，然后出現(xiàn)雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器解決了這個(gè)問(wèn)題。1978年出現(xiàn)了世界上第一個(gè)半導(dǎo)體量子阱激光器...
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半導(dǎo)體材料（semiconductor material）是一類(lèi)具有半導(dǎo)體性能（導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間，電阻率約在1mΩ·cm～1GΩ·cm范圍內(nèi)）、可用來(lái)制作半導(dǎo)體器件和集成電路的電子材料。 半導(dǎo)體材料主要應(yīng)用于晶圓制造與芯片封裝環(huán)節(jié)。由于半導(dǎo)體制造與封測(cè)技術(shù)的復(fù)雜性，從晶圓裸片到芯片成品，中間需要經(jīng)過(guò)氧化、濺鍍、光刻、刻蝕、離子注入、以及封裝等上百道特殊的工藝步驟，半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步也帶動(dòng)了上游專(zhuān)用材料與設(shè)備產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。就半導(dǎo)體材料而言，主要應(yīng)用領(lǐng)域集中在晶圓制造與芯片封裝環(huán)節(jié)(如圖)： 半導(dǎo)體材料是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中細(xì)分領(lǐng)域最多的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，其中晶圓制造材料包括硅片、光刻膠、光刻膠配套試劑、濕電子化學(xué)品、電子氣體、 CMP 拋光材料、以及靶材等，芯片封裝材料包括封裝基板、引線(xiàn)框架、樹(shù)脂、鍵合絲、錫球、以及電鍍液等，同時(shí)類(lèi)似濕電子化學(xué)品中又包含了酸、堿等各類(lèi)試劑，細(xì)分子行業(yè)多達(dá)上百個(gè)。硅片硅片的生產(chǎn)過(guò)程非常復(fù)雜，從硅石到硅片需要經(jīng)過(guò)提純、熔鑄、拉棒、切割、拋光、清洗等多道工序。一般而言，硅片要經(jīng)過(guò)硅石的三步提純制備出純度為 99.9999999%的半導(dǎo)體級(jí)硅，再通過(guò)熔鑄、拉棒等工藝流程生產(chǎn)成適當(dāng)直徑的硅錠，最后被切割、拋光、清洗并通過(guò)質(zhì)檢環(huán)節(jié)后，...
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1引言硅片上的有機(jī)﹑無(wú)機(jī)和顆粒狀雜質(zhì)通常是以化學(xué)或物理吸附的方式結(jié)合于硅片表面或包埋于硅片自身的氧化膜中。這些沾染物及顆粒狀雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響器件的性能﹑可靠性和成品率。實(shí)驗(yàn)表明，有超過(guò)50％的次品是由于清洗不當(dāng)造成的，從而使得超凈表面的制備工藝成了制作大規(guī)模和超大規(guī)模（VLSI）集成電路（IC）的關(guān)鍵技術(shù)。所謂超凈表面即要求硅片表面無(wú)顆粒狀雜質(zhì)和有機(jī)、金屬沾染物（保守地說(shuō)，表面的金屬雜質(zhì)應(yīng)少于每平方厘米1010個(gè)原子；大于0.1mm的粒子應(yīng)少于每平方厘米0.1個(gè)），無(wú)自身氧化物，完全氫終端﹑表面的微觀(guān)粗糙度要小[1，2]。因此清洗時(shí)必須有效地去除表面有機(jī)與無(wú)機(jī)沾染物，而又不侵蝕和破壞硅片表面或?qū)е卤砻娲植诨?。目前世界各?guó)在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中普遍采用的是Kern于1970年發(fā)明的RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗方法[1]。自90年代初期，人們開(kāi)始致力于新型清洗工藝和清洗劑的研究以取代RCA清洗技術(shù)。1996年W.A.Cady和M.Varadarajan[3]提出了采用四甲基氫氧化氨[N(CH3)4OH)]與羧酸鹽緩沖劑配置的堿性水溶液噴霧清洗法；1997年JoongS.Jeon和SriniRaghavan[4，5]提出了利用兆聲波激發(fā)臭氧水對(duì)硅片進(jìn)行清洗；1998年GeoffreyL.Bakker[6]等人提出了用水和水/CO2混合溶液在高溫、高壓下的清洗等等。1995年山東大學(xué)光電材料與器件研究所研制成...
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