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1、1 1 1 1 清洗工艺清洗工艺 简简介介 清洗工艺在于去除衬底材料表面的有机物 金属玷污以及非金属玷污 超临界 二氧化碳干燥能够去除微小结构中的玷污 同时防止释放的微结构黏附在衬底上 清洗工艺 包括标准清洗 去胶清洗 薄膜淀积前清洗 兆声清洗 处理材料 处理材料 直径为100mm 的硅片 玻璃片以及 SOI 厚度范围400 1500um 1 标准清洗 采用硫酸和双氧水溶液去除衬底材料上的有机物 氨水和双氧水溶液去除衬底材料上的 非金属玷污 盐酸和双氧水溶液去除衬底材料上的金属玷污 溶液温度设备 硫酸 双氧水 80 20 120 C清洗槽 氨水 双氧水 水 1 1 5 75 C清洗槽 盐酸 双
2、氧水 水 1 1 7 75 C清洗槽 处理面数 双面 状态 可用 清洗槽 2 去胶清洗 采用硫酸和双氧水溶液去除衬底材料上的光刻胶材料 溶液温度设备 硫酸 双氧水 80 20 120 C清洗槽 处理面数 双面 状态 可用 清洗槽 3 薄膜淀积前清洗 在薄膜淀积前 在标准清洗后加入稀氢氟酸溶液短时间浸泡 去除裸硅片自然氧化层 溶液温度设备 标准清洗 HF H2O 1 50 25 C腐蚀槽 处理面数 双面 状态 可用 4 4 4 4 兆声清洗兆声清洗 键合技术要求衬底材料的表面非常干净 硅片经过标准清洗后 还要用兆声清洗进行处 理以增强键合效果 处理面数 双面 状态 可用 兆声清洗设备 硅片甩干机
3、 2 2 2 2 氧化工艺氧化工艺 简简介介 氧化工艺在硅片表面热生长一层均匀的介质薄膜 用作绝缘 或者掩模材料 氧化工艺包括高温干氧氧化 高温湿氧氧化 处理材料 处理材料 符合进炉净化标准以及承受处理的温度 衬底材料直径100mm 厚度范围 400 1500um 1 1 1 1 高温干氧氧化高温干氧氧化 高温热干氧氧化工艺针对硅片 在高温下通干噪的高纯氧气 在硅片表面生长均匀的二 氧化硅薄膜 氧化速率慢 薄膜致密 固定电荷密度少 条件温度厚度设备 干燥氧气950 1150 C0 1 0 5um氧化炉 处理面数 双面 片数 批 最多48片 检验 氧化层厚度偏差 5 状态 可用 氧化炉 2 2
4、2 2 高温湿氧氧化高温湿氧氧化 高温湿氧氧化工艺利用氢氧合成水汽氧化硅片 氧化速率比干氧工艺大大提高 可以制 备厚二氧化硅薄膜 但氧化层的致密性不如干氧氧化的薄膜 条件温度厚度设备 氧气 氢气950 1150 C0 1 2um氧化炉 处理面数 双面 片数 批 最多48片 检验 氧化层厚度偏差 5 状态 可用 3 3 3 3 LPCVDLPCVDLPCVDLPCVD 工艺工艺 简简介介 LPCVDLPCVDLPCVDLPCVD工艺在衬底表面淀积一层均匀的介质薄膜 用作微机械结构层材 料 牺牲层 绝缘层 掩模材料 LPCVD 工艺淀积的材料有多晶硅 氮化硅 磷硅玻璃 不同的材料淀积采用不同的气体
5、 处理材料 处理材料 符合进炉净化标准以及承受处理的温度 衬底材料直径100mm 厚度400 1500um 1 1 1 1 多晶硅淀积多晶硅淀积 不可用 2 2 2 2 氮化硅氮化硅淀积淀积 不可用 3 3 3 3 磷硅玻璃磷硅玻璃 不可用 4 4 4 4 扩散工艺扩散工艺 简简介介 扩散工艺在硅片表面掺入三价或者五价元素 改变硅片的导电类型和电阻率 在微机械应用中 浓硼自停止腐蚀技术可以制备几个微米厚的薄膜 扩散工艺包括高电阻率 硼扩散工艺 低电阻率硼扩散工艺 处理材料 处理材料 符合进炉净化标准以及承受处理的温度 衬底材料直径100mm 厚度 400 1500um 1 1 1 1 高电阻率
6、硼扩散工艺高电阻率硼扩散工艺 条件温度结深方块电阻设备 硼源 GS 126 950 1150 C 0 1 0 5um 100欧姆 方块 扩散炉 处理面数 双面 片数 批 最多48片 检验 方块电阻偏差 5 结深偏差 5 状态 可用 扩散炉 2 2 2 2 低电阻率硼扩散工艺低电阻率硼扩散工艺 条件温度结深方块电阻设备 硼源 GS 139 950 1150 C 0 1 0 5um 15欧姆 方 块 扩散炉 处理面数 双面 片数 批 最多48片 检验 方块电阻偏差 5 结深 5 状态 可用 5 5 5 5 光刻工艺光刻工艺 简简介介 光刻工艺是微机械技术里用得最频繁 最关键得技术之一 光刻工艺将掩
7、膜 图形转移到衬底表面的光刻胶图形上 根据曝光方式可分为接触式 接近式和投影式 根据 光刻面数的不同有单面对准光刻和双面对准光刻 根据光刻胶类型不同 有薄胶光刻和厚胶 光刻 一般的光刻流程包括前处理 匀胶 前烘 对准曝光 显影 后烘 可以根据实际情 况调整流程中的操作 目前提供单面接触式对准光刻 双面接触式对准光刻服务 处理材料 处理材料 衬底材料直径100mm 厚度400 5000um 1 1 1 1 单面接触式对准光刻单面接触式对准光刻 光刻胶类型光刻胶厚度最小线宽套准精度设备 Shipley 61120 5 2 0um1 5um1 5umKarl Suss MA6 Shipley 181
8、30 5 1 8um1 5um1 5umKarl Suss MA6 Shipley 18181 0 3 0um2 0um1 5umKarl Suss MA6 Shipley AZ4620 4 0 10 0um3 5um2 0umKarl Suss MA6 片数 批 1 检验 胶厚度偏差 5 根据测量图形测试最小线宽 状态 可用 涂胶机自动涂胶机 烘胶热板微波去胶机 KarlSuss MA6 光刻机 2 2 2 2 双面接触式对准光刻双面接触式对准光刻 双面接触式对准光刻同样适用于上述的四种光刻胶 套准精度比单面套准的低 光刻胶类型光刻胶厚度最小线宽套准精度设备 Shipley 61120 5
9、2 0um1 5um3 0umKarl Suss MA6 Shipley 18130 5 1 8um1 5um3 5umKarl Suss MA6 Shipley 18181 0 3 0um2 0um3 0umKarl Suss MA6 Shipley AZ4620 4 0 10 0um3 5um4 0umKarl Suss MA6 3 3 3 3 喷胶工具喷胶工具 喷胶设备 介绍 可以对硅片表面的三维结构进行喷胶工艺 并全面覆盖三维结构表面 能很好地保护结 构表面和侧壁 同时胶厚可达十微米左右 6 6 6 6 蚀刻工艺蚀刻工艺 简简介介 蚀刻技术主要对各种薄膜以及体硅进行加工 通常有湿法腐蚀
10、工艺和干法刻 蚀工艺 薄膜的湿法腐蚀技术对衬底具有高的选择比 一般是各向同性的腐蚀方式 硅的 KOH 湿法腐蚀技术是各向异性的 干法刻蚀主要是 STS DRIE 提供的硅深刻蚀和 Oxford Ion Beam 提供的薄膜刻蚀服务 湿法腐蚀技术和干法刻蚀技术针对不同的材料选用不同的设备和配方 1 1 1 1 湿法腐蚀湿法腐蚀 腐蚀 材料 配方 温 度 C 腐蚀速 率 腐蚀性 质 设备 SiO2 HF NH4F H2O 45 320nm min 各向同 性 腐蚀槽 AlH3PO456 3500A min 各向同 性 腐蚀槽 Si KOH 40 40 4 4 0 5 um h 各向异 性 腐蚀槽
11、SiO2 KOH 40 409 8nm h 各向同 性 腐蚀槽 SiKOH509 0 1u各向异腐蚀槽 40 m h性 SiO2 KOH 40 50 12 6nm h 各向同 性 腐蚀槽 Si KOH 40 60 18 0 1u m h 各向异 性 腐蚀槽 SiO2 KOH 40 60 33 9nm h 各向同 性 腐蚀槽 处理面数 双面 片数 批 25 状态 可用 腐蚀槽 2 2 2 2 干法刻蚀干法刻蚀 硅深反应离子刻蚀硅深反应离子刻蚀 配方选择比腐蚀速率腐蚀性质设备备注 标准 硅 光刻胶 50 1 硅 氧化硅 150 1 0 5 2um min 各向异性 STS DRIE 2um 的线条
12、深宽比 1 25 处理面数 单面 片数 批 1 检验 Wyko 测量刻蚀深度 状态 可用 STS Multiplex ICP alcatel 601E 设备 介绍 可以对硅材料进行各向异性的干法刻蚀 具有高深宽比 刻蚀速度快等优点 加工尺寸掩膜材料腐蚀速率腐蚀效果深宽比 4寸硅片正胶 SiO2最高7um min各向异性可达1 25 Ionbeam 设备 介绍 可以对多种薄膜进行干法刻蚀 如 AlAlAlAl AuAuAuAu CuCuCuCu CrCrCrCr SiNSiNSiNSiN SiO2SiO2SiO2SiO2等 加工尺寸掩膜材料腐蚀速率腐蚀效果工作气体 4寸硅片正胶最高300 min
13、各向异性Ar 等离子灰化系统 介绍 等离子灰化系统是干法去除硅片上光刻胶的重要设备 它采用氧气离子和 胶发生灰化反应 氮气离子来轰击光刻胶 使硅片表面光洁如新 可以用等 离子灰化系统清洁即将要刻蚀或者腐蚀的表面 使得刻蚀和腐蚀的效果更 佳 7 7 7 7 淀积工艺淀积工艺 简简介介 薄膜淀积系统是微机械工艺的主要加工手段之一 提供溅射和电子束蒸发各 种薄膜体系 有金属膜和介质膜 处理材料 处理材料 直径为100mm 的硅片 玻璃片以及 SOI 厚度 范围400 1500um 目前能提供的金属膜的淀积服务 包括 薄膜材料厚度均匀性能否带胶淀积方法 Al0 1 2um 5 否溅射 Al 2 Si0
14、 1 2um95 单片键合时间25min 不包括降温时间 硅 硅键合 对准精度 5 m 键合面积 95 单片键合时间15min 红外光下无可见光环 键合机 SB6 9 9 9 9 减薄和抛光减薄和抛光 A A A A MEMSMEMSMEMSMEMS 器件封装器件封装 与封装有关的凸点工艺与封装有关的凸点工艺与封装有关的凸点工艺与封装有关的凸点工艺 简简介 介 主要用于晶片上凸点的制作 主要包括金凸点 焊料凸点 和低成本焊料凸点的制作 金凸点工艺 1 设备条件 设备名称 AIT 喷镀系统 槽数 2 基板尺寸 3 6 膜层均匀性 20um 6 金凸点尺寸 50 50um2 7 金凸点表面状态 晶
15、粒细小且光亮 焊料凸点工艺 1 设备条件 设备名称 AIT 挂镀系统 槽数 3 基板尺寸 3 6 膜层均匀性 50um 6 焊料凸点尺寸 100um 7 焊料凸点表面状态 光亮 AIT 喷镀系统AIT 挂镀系统 低成本的焊料凸点工艺 1 铝表面活化 用丙酮去除铝表面油污 在体积比为1 1的磷酸溶 液 8 和氟硼酸铵 2 中去除铝表面的氧化层 2 二次浸锌 在锌酸盐中一次浸锌后 用50 的硝酸溶液去除锌层 去离子水洗后 再进行二次浸锌 3 化学镀镍 用水浴将化学镀镍溶液加热至90 将二次浸锌的晶 片浸入化学镀镍溶液中 20分钟后 取出 去离子水洗 4 浸金 用水浴将浸金溶液加热至70 将化学镀镍
16、的晶片浸入浸 金溶液溶液中 10分钟后 取出 去离子水洗 烘干 5 焊料凸点的形成 用印刷的方法 在镍 金表面上印刷焊料 回流 形成焊料凸点 6 焊料凸点尺寸 250um 薄膜金属化工艺薄膜金属化工艺薄膜金属化工艺薄膜金属化工艺 简简介 介 本工艺主要用于薄膜混合集成电路基板及 MCM D 基板的制 作 可对陶瓷基板 玻璃基板 硅片 有机介质 PI 及通孔进行金 属化 可用于薄膜电阻的制作 设备条件 设备名称 Denton Vacuum Discovery 24 溅射方式 DC RF sputtering 和 Co sputtering 靶数 4 基板尺寸 6 基底温度 可达450 薄膜均匀性 5 基板材料 氧化铝 氧化铍 氮化铝 硅 玻璃及有机介质 PI 膜系材料 电阻NiCr50 250 TaN25 150 粘附层Cr250 750 Ti250 750 TiW250 750 阻挡层Ni250 40000 导电层Au2000 40000 Cu2000 40000 Cu Ni Au m 金属化孔尺寸 最小为200 m 导带宽度 最小为15 m 芯片贴装工艺芯片贴装工艺芯片贴装工艺芯片贴
