学习情景一微电子加工环境

学习情景一常州信息职业技术学院单元一：微电子加工环境与衬底制备任务1：微电子加工环境学习情景一常州信息职业技术学院相关概念无源元件（电阻、电容、电感。。。。）有源元件（二极管、三极管、MOS管。。。）集成电路划分：小规模SSI中规模MSI大规模LSI超大规模VLSI甚大规模ULSI（＞1000000）学习情景一常州信息职业技术学院半导体材料硅（单晶）锗多晶硅砷化镓（GaAs）磷化铟（InP）碳化硅（SiC）。。。。。。。。。。。。。学习情景一常州信息职业技术学院半导体制造所用化学品液态（超纯水、酸、碱、各种溶剂）固态（固态杂质源、衬底等）气态（氢化物、氟化物、酸性气体等）等离子体（电离后的气体，以离子形态存在，带电电荷）学习情景一常州信息职业技术学院微电子加工环境概论：微电子加工环境和衬底材料是微电子器件制造的重要基础！加工环境质量；衬底材料、化学用品及其加工质量；对微电子器件及IC性能都有很大的影响。学习情景一常州信息职业技术学院概念：微电子产品在加工过程中所接触的除单晶材料、加工设备、能源及加工技术之外的一切物质，如空气、水、化学试剂、加工所用的各种气体等。任何粒径超过0.5μm的尘埃、杂质团都将破坏加工图形，产生加工缺陷；任何有害离子（如钠离子）的引入，即使是低浓度的，都有可能改变器件特性，影响器件的可靠性。学习情景一常州信息职业技术学院学习情景一常州信息职业技术学院微电121、122班级学生在无锡智维微电子公司工学交替学习情景一常州信息职业技术学院减少环境污染所采取措施：（1）净化空气（2）洁净加工工具和传输系统（3）加工采用超纯试剂、气体（4）实现低温热处理（5）减少来自加工人员的污染学习情景一常州信息职业技术学院超净空间环境净化标准衡量空间环境洁净程度的主要技术指标是洁净度等级；我国将洁净室洁净度分为四个等级；学习情景一常州信息职业技术学院表1.1空气洁净度等级等级每立方米（每升）空气中大于（等于）0.5μm尘埃数每立方米（每升）空气中大于（等于）5μm尘埃数IC适用范围100级≤35×100（3.5×103）光刻、制版1000级≤35×1000（35×103）≤250扩散、CVD10000级≤35×10000（350×103）≤2500封装、测试100000≤35×100000（3500×103）≤25000单晶制备学习情景一常州信息职业技术学院微电子加工工序的不同，对净化等级的要求也不尽相同。随着微电子加工进入到亚微米尺度，已有的等级标准已不能满足要求，对加工环境提出了更高的要求；对于VLSI电路光刻、制版等加工，洁净度一般为10（≦350个）级。学习情景一常州信息职业技术学院净化方式及设备垂直层流式（空气从顶棚吹出，净化效率最高）洁净室水平层流式（空气从一侧墙面至对面墙面吹出）乱流式（空气从局部顶棚吹出，侧面墙收集）局部净化区：在加工空间的某一区域进行净化处理（设施：净化工作台、净化通道、风淋室等）学习情景一常州信息职业技术学院垂直层流式学习情景一常州信息职业技术学院学习情景一常州信息职业技术学院学习情景一常州信息职业技术学院学习情景一常州信息职业技术学院洁净室净化系统框图：空气初级过滤器亚高效过滤器排放口出风口高效过滤器鼓风机收集口学习情景一常州信息职业技术学院超纯水概念：杂质含量极低的水（超纯水电阻率为18.2MΩ٠cm）。主要用于晶片、石英器皿、工装夹具等的清洗以及化学试剂的配制。超纯水主要制备方法：（1）离子交换法（2）电渗析法（3）反渗透法（一种高质量、低成本的超纯水制备方法）学习情景一常州信息职业技术学院离子交换法含有离子的水，经过离子交换树脂时，水中的离子被树脂吸收，而树脂上的可交换的离子（H+或OH-）被解吸，交换到水中，形成去离子水，这种水称为DI。学习情景一常州信息职业技术学院补充：离子交换树脂•强酸性离子树脂——如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+•弱酸性阳离子树脂——含弱酸性基团，如羧基－COOH，能在水中离解出H+而呈酸性•强碱性阴离子树脂，这类树脂含有强碱性基团，如季胺基(亦称四级胺基)NR3OH(R为碳氢基团)，能在水中离解出OH－而呈强碱性。学习情景一常州信息职业技术学院反渗透原理渗透是一种物理现象；两种含有盐的溶液，如果用一种半透膜分隔开来，较浓的溶液易渗透到较淡的溶液中去，使两边溶液浓度相近；反渗透是在淡溶液的一边加一定压力，使渗透方向反过来，即把淡溶液中的杂质压到浓溶液那边去；学习情景一常州信息职业技术学院案例：•以常半厂超纯水使用为例，在晶片清洗、氧化用水过程中，超纯水的电阻率一般达到18MΩ٠cm。•补充：水的电阻率定义•将1cm3的水的电阻值转化为水的电阻率，用ρ表示，单位为Ω٠cm。