單晶硅片從切片到拋光清洗的工藝流程一、硅片生產(chǎn)主要制造流程如下： 切片→倒角→磨片→磨檢→CP→CVD→ML→最終洗凈→終檢→倉入 二、硅片生產(chǎn)制造流程作業(yè)實(shí)習(xí) 1. 硅棒粘接：用粘接劑對硅棒和碳板進(jìn)行粘接，以利于牢固的固定在切割機(jī)上和方位角的確定。 2. 切片(Slice)：主要利用內(nèi)圓切割機(jī)或線切割機(jī)進(jìn)行切割，以獲得達(dá)到其加工要求的厚度，X、Y方向角，曲翹度的薄硅片。 3. 面方位測定：利用X射線光機(jī)對所加工出的硅片或線切割前要加工的硅棒測定其X、Y方位角，以保證所加工的硅片的X、Y方位角符合產(chǎn)品加工要求。 4. 倒角前清洗：主要利用熱堿溶液和超聲波對已切成的硅片進(jìn)行表面清洗，以去除硅片表面的粘接劑、有機(jī)物和硅粉等。 5. 倒角(BV)：利用不同的砥石形狀和粒度來加工出符合加工要求的倒角幅值、倒角角度等，以減少后續(xù)加工過程中可能產(chǎn)生的崩邊、晶格缺陷、處延生長和涂膠工藝中所造成的表面層的厚度不均勻分布。 6. 厚度分類：為后續(xù)的磨片加工工藝提供厚度相對均勻的硅片分類，防止磨片中的厚度不均勻所造成的碎片等。 7. 磨片(Lapping):去除切片過程中所產(chǎn)生的切痕和表面損傷層，同時(shí)獲得厚度均勻一致的硅片。 8.&#...
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本文介紹了玻璃微加工的工藝，包括噴砂，濕法蝕刻，反應(yīng)離子蝕刻（RIE）和玻璃回流技術(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)介紹并討論了每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。噴砂和濕法蝕刻技術(shù)是簡單的工藝，但是在小而高縱橫比的結(jié)構(gòu)中卻面臨困難。演示了噴砂處理過的2 cm×2 cm Tempax玻璃晶片，其蝕刻深度約為150 µm。通過濕蝕刻工藝觀察到具有蝕刻深度和側(cè)面約20μm的Tempax玻璃結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)工作最重要的方面是開發(fā)RIE和玻璃回流焊技術(shù)。這些方法的當(dāng)前挑戰(zhàn)在此得到解決。深Tempax玻璃柱，表面光滑，垂直，通過RIE技術(shù)獲得了直徑為1μm的玻璃柱，縱橫比為2μm，蝕刻深度為10μm的高深寬比為10的玻璃。通過玻璃回流技術(shù)成功地演示了嵌入在Tempax玻璃內(nèi)部的貫穿硅晶片互連。研究了玻璃回流到大腔體（大于100μm），微溝槽（0.8μm寬溝槽）和微毛細(xì)管（直徑1μm）的情況。進(jìn)行了工藝流程的其他優(yōu)化，以使玻璃滲透到微型圖案中。并研究了微毛細(xì)管（直徑為1μm）。進(jìn)行了工藝流程的其他優(yōu)化，以使玻璃滲透到微型圖案中。并研究了微毛細(xì)管（直徑為1μm）。進(jìn)行了工藝流程的其他優(yōu)化，以使玻璃滲透到微型圖案中。關(guān)鍵詞：玻璃微加工，濕法蝕刻，噴砂，反應(yīng)離子蝕刻，玻璃回流工藝去：1.簡介由于玻璃的優(yōu)異材料性能，包括透明度，機(jī)械強(qiáng)度，和介電性能，該玻璃已經(jīng)被廣泛用于微納米機(jī)械系統(tǒng)[ 1，2 ]，微納米流體裝置[ 3，4 ]...
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用于制造微電子器件的薄膜都是使用某種沉積技術(shù)形成的，該術(shù)語是指在基板上形成沉積物。在半導(dǎo)體器件制造中，以下沉積技術(shù)（及其常用的縮寫）為： 低壓化學(xué)氣相沉積-LPCVD等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積-PECVD低于大氣壓的化學(xué)氣相沉積-SACVD大氣壓化學(xué)氣相沉積-APCVD原子層沉積-ALD物理氣相沉積-PVD超高真空化學(xué)氣相沉積-UHV-CVD類金剛石碳-DLC商業(yè)電影-CF外延沉積-Epi化學(xué)氣相沉積和薄膜形成化學(xué)氣相沉積法可以定義為其中通過氣相吸附的前體的表面介導(dǎo)反應(yīng)在基材上形成固體薄膜的任何方法。CVD工藝的反應(yīng)性使其與物理工藝（如PVD中采用的蒸發(fā)和濺射）區(qū)別開來。術(shù)語“表面介導(dǎo)的”是指固體膜是由在基材表面發(fā)生的異質(zhì)反應(yīng)形成的。有關(guān)其他信息，請參見 化學(xué)氣相沉積物理。 圖1顯示了有助于理解CVD反應(yīng)器中不同過程的示意圖?；瘜W(xué)氣相沉積過程可分為多個(gè)離散步驟：首先，必須將前體化學(xué)物質(zhì)送入CVD反應(yīng)器。一旦進(jìn)入反應(yīng)器，通常必須通過流體傳輸和擴(kuò)散的組合將前體分子傳輸?shù)交妆砻?。一旦在表面上，前體分子必須保持足夠長的時(shí)間才能反應(yīng)。反應(yīng)發(fā)生后，產(chǎn)物薄膜原子必須保留在表面上，而副產(chǎn)物分子必須從基材表面解吸，從而為更多的傳入前體分子騰出空間。典型的CVD工藝薄膜CVD工藝生產(chǎn)的典型薄膜包括： 外延硅外延化合物半導(dǎo)體多晶硅介電薄膜二氧化硅（包括P和B摻雜的氧化物）氧...
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半導(dǎo)體蝕刻 在半導(dǎo)體器件的制造中，蝕刻是指將選擇性地從襯底上的薄膜中去除材料的技術(shù)（在其表面上有或沒有先有結(jié)構(gòu)），并通過這種去除在襯底上形成該材料的圖案。該圖案由耐蝕刻工藝的掩模限定，該掩模的產(chǎn)生在光刻中詳細(xì)描述。一旦放置好掩模，就可以通過濕化學(xué)或“干”物理方法蝕刻不受掩模保護(hù)的材料。圖1顯示了此過程的示意圖。從歷史上看，直到VLSI和ULSI技術(shù)問世之前，濕式化學(xué)方法在蝕刻圖案定義中都起著重要作用。但是，隨著器件特征尺寸的減小和表面形貌的日益嚴(yán)格，濕法化學(xué)蝕刻逐漸取代了干法蝕刻技術(shù)。這種變化主要是由于濕法刻蝕的各向同性。如圖2所示，濕法蝕刻會沿所有方向去除材料，這會導(dǎo)致由掩模定義的特征尺寸與在基板上復(fù)制的特征尺寸之間存在差異。與較大的特征尺寸相比，VLSI和ULSI設(shè)計(jì)要求掩模與圖形特征尺寸相關(guān)性要精確得多。此外，先進(jìn)設(shè)備中的長寬比（深度與寬度之比）增加了，要達(dá)到這些比例，就需要具有使用定向蝕刻技術(shù)各向異性地蝕刻材料的能力。圖3提供了有助于理解各向同性與各向異性特征生成和方向蝕刻的示意圖。濕法蝕刻在先進(jìn)工藝中的最終應(yīng)用受到了打擊，這可能是因?yàn)樵S多用于設(shè)備制造的較新材料沒有可用于蝕刻的易濕化學(xué)物質(zhì)。這些問題相結(jié)合，使?jié)穹ㄎg刻技術(shù)幾乎只能用于清潔而不是蝕刻應(yīng)用中。只有具有相對較大特征尺寸的設(shè)備（例如某些MEMS結(jié)構(gòu)）才繼續(xù)采用濕法進(jìn)行蝕刻。在下面詳細(xì)討論了表面清潔 各向異性...
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批量微加工主條目：批量微加工批量微加工是基于硅的MEMS的最古老范例。硅晶片的整個(gè)厚度用于構(gòu)建微機(jī)械結(jié)構(gòu)。[18]使用各種蝕刻工藝來加工硅。玻璃板或其他硅片的陽極鍵合可用于添加三維尺寸的特征并進(jìn)行密封。批量微機(jī)械加工對于實(shí)現(xiàn)高性能的壓力傳感器和加速度計(jì)至關(guān)重要，而這種壓力傳感器和加速度計(jì)在1980年代和90年代改變了傳感器行業(yè)。表面微加工主條目：表面微加工表面微加工使用沉積在基材表面上的層作為結(jié)構(gòu)材料，而不是使用基材本身。[23]表面微機(jī)械加工創(chuàng)建于1980年代后期，旨在使硅的微機(jī)械加工與平面集成電路技術(shù)更加兼容，其目標(biāo)是在同一硅晶片上結(jié)合MEMS和集成電路。最初的表面微加工概念基于薄多晶硅層，該多晶硅層被圖案化為可移動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并通過犧牲性蝕刻下面的氧化物層來釋放。叉指式梳狀電極用于產(chǎn)生平面內(nèi)力并以電容方式檢測平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。這種MEMS范例使制造低成本的加速度計(jì)成為可能適用于例如汽車安全氣囊系統(tǒng)和其他性能低和/或高g-范圍就足夠的應(yīng)用。ADI公司是表面微加工工業(yè)化的先驅(qū)，并實(shí)現(xiàn)了MEMS與集成電路的集成。熱氧化主條目：熱氧化為了控制微米級和納米級部件的尺寸，經(jīng)常使用所謂的無蝕刻工藝。如Deal-Grove模型所述，這種制造MEMS的方法主要依賴于硅的氧化。熱氧化工藝用于通過高精度尺寸控制生產(chǎn)各種硅結(jié)構(gòu)。包括光頻率梳[24]和硅MEMS壓力傳感器[25]在內(nèi)的設(shè)備已經(jīng)通過使用熱氧化...
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自1954年實(shí)用的太陽電池問世以來晶體硅太陽電池一直在世界光伏市場居統(tǒng)治地位占太陽電池總產(chǎn)量的80%~90%。其中多晶硅太陽電池以其高性價(jià)比的優(yōu)勢得到了迅速的發(fā)展市場占有率已達(dá)50%以上。但是多晶硅太陽電池的效率總體上沒有單晶硅太陽電池的高。這主要是由于兩個(gè)原因一方面單晶硅材料本身的有效少數(shù)載流子壽命比多晶硅材料的高另一方面單晶硅太陽電池表面的陷光效果要優(yōu)于多晶硅。因此要減少光的反射提高多晶硅電池轉(zhuǎn)換效率縮小多晶硅與單晶硅太陽電池之間效率上的差距最常用的工藝方法是在多晶硅表面采用絨面技術(shù)。對于單晶硅來說采用堿溶液的各向異性腐蝕即可以在其（100）面得到理想的絨面結(jié)構(gòu)而多晶硅由于存在多種不同晶向采用上面的方法無法作出均勻的絨面也不能有效降低多晶硅的反射率。目前多晶硅絨面技術(shù)主要有機(jī)械刻槽、激光刻槽、等離子刻蝕(RIE)和各向同性酸腐蝕。機(jī)械刻槽的工藝方法要求硅片厚度在200μm以上因?yàn)榭滩鄣纳疃纫话阍?0μm的量級上,所以對硅片的厚度要求很高而這樣的技術(shù)會增加成本。等離子刻蝕制備出硅片表面陷光效果是非常好的但它需要相對復(fù)雜的處理工序和昂貴的加工系統(tǒng)。在硅片表面織構(gòu)的制作過程中可能會引入機(jī)械應(yīng)力和損傷在后處理中形成缺陷。而各向同性酸腐蝕技術(shù)可以比較容易地整合到當(dāng)前的太陽電池處理工序中應(yīng)用起來基本上是成本最低的在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中,各向同性酸腐蝕是目前廣泛應(yīng)用的多晶硅太陽電池絨面技...
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MEMS的制造是從半導(dǎo)體器件制造中的工藝技術(shù)發(fā)展而來的，即基本技術(shù)是材料層的沉積，通過光刻和蝕刻以形成所需形狀的圖案。[12]硅硅是用于制造現(xiàn)代工業(yè)中消費(fèi)電子產(chǎn)品中使用的大多數(shù)集成電路的材料。的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，價(jià)廉高品質(zhì)的材料容易得到，并能力納入電子功能化妝硅為各種各樣的MEMS應(yīng)用具有吸引力。硅還具有通過其材料特性帶來的顯著優(yōu)勢。以單晶形式，硅是一種幾乎完美的胡克材料，這意味著當(dāng)它彎曲時(shí)，幾乎沒有滯后，因此幾乎沒有能量耗散。除了實(shí)現(xiàn)高度可重復(fù)的運(yùn)動(dòng)外，這還使硅非?？煽浚?yàn)樗鼛缀鯖]有疲勞并且使用壽命可以達(dá)到數(shù)十億至數(shù)萬億次，而不會中斷。特別是在微電子學(xué)和MEMS領(lǐng)域，基于硅的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)越來越重要。通過硅的熱氧化制造的硅納米線在電化學(xué)轉(zhuǎn)化和存儲方面，包括納米線電池和光伏系統(tǒng)，引起了人們的進(jìn)一步關(guān)注。聚合物即使電子工業(yè)為硅工業(yè)提供了規(guī)模經(jīng)濟(jì)，但結(jié)晶硅仍然是一種復(fù)雜且生產(chǎn)相對昂貴的材料。另一方面，可以大量生產(chǎn)具有多種材料特性的聚合物。MEMS器件可以由聚合物通過注塑，壓紋或立體平版印刷等工藝制成，特別適合微流體應(yīng)用，例如一次性血液檢測盒。金屬金屬也可以用于制造MEMS元件。盡管金屬在機(jī)械性能方面不具備硅所顯示的某些優(yōu)勢，但在其限制范圍內(nèi)使用時(shí)，金屬可以表現(xiàn)出很高的可靠性?？梢酝ㄟ^電鍍，蒸發(fā)和濺射工藝沉積金屬。常用的金屬包括金，鎳，鋁，銅，鉻，鈦，鎢，鉑和銀。陶瓷由于材料特性的有利組合，硅...
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沉積過程MEMS處理的基本要素之一是能夠沉積厚度在1微米到100微米之間的材料薄膜。盡管膜沉積的測量范圍從幾納米到一微米，但NEMS的過程是相同的。沉積方法有兩種，如下。物理沉積物理氣相沉積（“ PVD”）包括將材料從靶材上去除并沉積在表面上的過程。這樣做的技術(shù)包括濺射過程，在該過程中，離子束將原子從靶標(biāo)中釋放出來，使它們移動(dòng)通過中間空間并沉積在所需的基板上；然后進(jìn)行蒸發(fā)，在蒸發(fā)過程中，可以使用以下方法之一從靶標(biāo)中蒸發(fā)掉材料真空系統(tǒng)中的熱量（熱蒸發(fā)）或電子束（電子束蒸發(fā)）?；瘜W(xué)沉積化學(xué)沉積技術(shù)包括化學(xué)氣相沉積（CVD），其中源氣流在基板上反應(yīng)以生長所需的材料?？梢愿鶕?jù)技術(shù)的細(xì)節(jié)將其進(jìn)一步分為幾類，例如LPCVD（低壓化學(xué)氣相沉積）和PECVD（等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積）。氧化膜也可以通過熱氧化技術(shù)來生長，其中（通常是硅）晶片暴露于氧氣和/或蒸汽中，以生長二氧化硅的薄表面層。圖案化MEMS中的圖案化是將圖案轉(zhuǎn)移到材料中。光刻術(shù)MEMS上下文中的光刻通常是通過選擇性地暴露于諸如光的輻射源而將圖案轉(zhuǎn)移到光敏材料中。光敏材料是當(dāng)暴露于輻射源時(shí)其物理性質(zhì)發(fā)生變化的材料。如果將光敏材料選擇性地暴露于輻射（例如，通過掩蓋一些輻射），則材料上輻射的圖案將轉(zhuǎn)移到已暴露的材料上，因?yàn)橐驯┞逗臀幢┞秴^(qū)域的特性不同。然后可以去除或處理該暴露的區(qū)域，從而為下面的襯底提供掩模。光刻通常與金屬或其他薄膜沉積，濕...
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在光學(xué)冷加工中，鏡片的清洗主要是指鏡片拋光后殘余拋光液、黏結(jié)劑、保護(hù)性材料的清洗；鏡片磨邊后磨邊油、玻璃粉的清洗；鏡片鍍膜前手指印、口水圈以及各種附著物的清洗。傳統(tǒng)的清洗方法是利用擦拭材料（紗布、無塵紙）配合化學(xué)試劑（汽油、乙醇、丙酮、乙醚）采取浸泡、擦拭等手段進(jìn)行手工清擦。這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，清潔度差，顯然不適應(yīng)現(xiàn)代規(guī)?；墓鈱W(xué)冷加工行業(yè)。這迫使人們尋找一種機(jī)械化的清洗手段來代替。于是超聲波清洗技術(shù)逐步進(jìn)入光學(xué)冷加工行業(yè)并大顯身手，進(jìn)一步推動(dòng)了光學(xué)冷加工業(yè)的發(fā)展。超聲波清洗技術(shù)的基本原理，大致可以認(rèn)為是利用超聲場產(chǎn)生的巨大作用力，在洗滌介質(zhì)的配合下，促使物質(zhì)發(fā)生一系列物理、化學(xué)變化以達(dá)到清洗目的的方法。當(dāng)高于音波（28～40KHz）的高頻振動(dòng)傳給清洗介質(zhì)后，液體介質(zhì)在高頻振動(dòng)下產(chǎn)生近乎真空的空腔泡，空腔泡在相互間的碰撞、合并、消亡的過程中，可使液體局部瞬間產(chǎn)生幾千大氣壓的壓強(qiáng)，如此大的壓強(qiáng)使得周圍的物質(zhì)發(fā)生一系列物理、化學(xué)變化。這種作用稱為“空化作用”：1.空化作用可使物質(zhì)分子的化池鍵斷裂，引起各種物理變化（溶解、吸附、乳化、分散）和化學(xué)變化（氧化、還原、分解、化合）等；2.當(dāng)空腔泡的固有頻率和超聲頻率相等時(shí)，可產(chǎn)生共振，共振的空腔泡內(nèi)聚集了大量的熱能，這種熱能足以使周圍物質(zhì)化學(xué)鍵斷裂而引起物理、化學(xué)變化。3.當(dāng)空腔泡形成時(shí)，兩泡壁間因產(chǎn)生極大的電位差而引起放電，致使腔內(nèi)氣泡活化進(jìn)...
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有源區(qū)是硅片上做有源器件的區(qū)域，光刻是平面型晶體管和集成電路生產(chǎn)中的一個(gè)主要工藝，光刻主要包括表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測等工序，刻蝕中常用的一種濕法腐蝕是BOE腐蝕，BOE腐蝕比干法刻蝕有諸多優(yōu)點(diǎn)，如設(shè)備成本低、單片成本低、生產(chǎn)效率高等。在現(xiàn)有的技術(shù)下，BOE腐蝕也存在很多不足，如腐蝕速率不穩(wěn)定、產(chǎn)品部分腐蝕不凈、部分區(qū)域染色、腐蝕后線寬尺寸偏差較大等。光刻BOE腐蝕質(zhì)量與腐蝕液溫度、腐蝕運(yùn)動(dòng)方式、腐蝕液濃度密切相關(guān)。一般BOE腐蝕時(shí)，通過人工或自動(dòng)上下提動(dòng)片架或左右來回晃動(dòng)片架，促進(jìn)酸液與硅片表面二氧化硅反應(yīng)，同時(shí)硅片表面生成一些小氣泡，這些氣泡會隔離酸液與二氧化硅接觸，阻止氧化層腐蝕，造成硅片圖形氧化層腐蝕不均勻或腐蝕不凈，特別在小尺寸芯片此類問題更為突出。如何在腐蝕過程中，消除這些氣泡成為業(yè)界難題。通常采用在槽內(nèi)導(dǎo)入超聲波、酸液鼓泡等，增加了設(shè)備成本，但腐蝕效果仍不理想，為了解決這一問題，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案?，F(xiàn)有技術(shù)中，在硅片有源區(qū)光刻工藝的刻蝕過程中，腐蝕液會與硅片反應(yīng)生成氣泡，這些氣泡依附在硅片表面，將硅片與腐蝕液隔離，阻止氧化層的進(jìn)一步腐蝕，容易造成硅片表面腐蝕不均勻或者腐蝕不凈。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種BOE腐蝕的工藝方法，包括如下步驟：步驟一、將硅片清洗后加入烘箱中，在120℃，真空度-720...
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