江西半导体光刻工艺-半导体-半导体光刻工艺制作

MEMS光刻工艺外协——广东省科学院半导体研究所是广东省科学院下属骨干研究院所之一，主要聚焦半导体产业发展的应用技术研究，兼顾重大技术应用的基础研究，立足于广东省经济社会发展的实际需要，从事电子信息、半导体领域应用基础性、关键共性技术研究，以及行业应用技术开发。

这些氧化层在半导体器件中也有举足轻重的作用。比如说CMOS器件中的重要结构：MOS（金属-氧化物-半导体）结构中用于金属和半导体之间绝缘的“氧化物”层（或称栅氧），就是采用氧化工艺制备的。另外，用于隔离不同CMOS器件的厚层氧化物场氧（Field Oxide）、SOI器件中用于隔离衬底与器件的绝缘隔离层，都是采用氧化工艺实现的SiO2材料。

氧化工艺的实现方法有多种，如热氧化、电化学阳极氧化等。其中常用的是热氧化法，即在高温（800～1200℃）下，利用纯氧或水蒸汽与硅反应生成SiO2层。热氧化法又分为干法和湿法：干法只使用纯氧，形成较薄、质量较好的氧化层，但生长速度较慢。湿法使用纯氧和水蒸汽，形成较厚、密度较低的氧化层，但生长速度较快。不同类型和厚度的SiO2可以满足不同功能和要求。

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以硅基晶圆为例，半导体晶圆的主要制备步骤有[1]：硅提炼及提纯：大多数晶圆是由从沙子中提取的硅制成的。将沙石原料放入电弧熔炉中，还原成冶金级硅，再与反应，生成，经过蒸馏和化学还原工艺，得到高纯度的多晶硅。单晶硅生长：将高纯度的多晶硅放在石英坩埚中，并用外面围绕着的石墨加热器不断加热，江西半导体光刻工艺，使多晶硅熔化。然后把一颗籽晶浸入其中，半导体光刻工艺服务，并且由拉制棒带着籽晶作反方向旋转，同时慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。这样就形成了圆柱状的单晶硅晶棒。晶圆成型：将单晶硅棒经过切段、滚磨、切片、倒角、抛光、激光刻等工序，制成一片片薄薄的半导体衬底，即晶圆。

半导体晶圆的尺寸在这一步骤中确定。晶圆的尺寸一般以“英寸”为单位。在半导体行业的早期，由于工艺能力的限制，硅棒直径只有3英寸，约合7.62厘米。此后，随着技术进步和生产效率提高，晶圆尺寸不断增大。目前，在半导体制造中使用的直径为12英寸（又称300毫米）。

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光刻技术是一种将掩模板（Mask）上的图形转移到涂有光刻胶的晶圆片上的技术。光刻技术可以将半导体表面上特定的区域去除或者保留，从而构建半导体器件。

光刻步骤主要包括：

设计电路并制作掩模板。这一步一般是通用计算机辅助设计（CAD）软件完成的，在完成电路设计正确性检查（LVS）和设计规则检查（DRC）后，设计图形被转移到掩模板上。掩模板一般是由透明的超纯石英玻璃基片制成，在基片上，需要透光的地方保持透明，需要遮光的地方用金属遮挡。

涂光刻胶：使晶圆对光敏感。执行这一步骤时，会在晶圆表面均匀涂抹一层对光敏感的物质，光刻胶。光刻胶对光敏感，光照射后会产生化学变化，于是根据光照射与否，光刻胶也形成溶解和不可溶解的部分。

***。将光源发出的光线经过掩模板照射到晶圆片上时，掩模板上的图形也就被转移到了晶圆片上。根据掩模板上图形的不同，光刻胶会溶解形成对应图形。

显影与坚膜。用化学显影液溶解掉光刻胶中可溶解的区域，使可见的图形出现在晶圆片上。显影后再进行高温烘培，使剩余的光刻胶变硬并提高粘附力。

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