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光刻加工基础

2021-07-16
MEMS代工中光刻工艺的重要性,光刻加工的重要性可以通过两种方式来理解。首先,由于集成电路制造中需要大量的光刻步骤,光刻加工通常占制造成本的30%左右。其次,光刻加工趋向于成为技术上的限制,从而限制了特征尺寸的缩小,进而提高了晶体管的速度和硅面积。显然,在开发光刻工艺时,必须仔细了解成本与性能之间的权衡。尽管光刻不是IC制造流程中唯一在技术上重要且具有挑战性的过程,但从历史上看,光刻技术的进步已在控制IC成本和性能方面取得进步。

为了构建组成晶体管的复杂结构以及连接电路中数百万个晶体管的许多导线,光刻加工中涉及的图案和蚀刻图案转移步骤至少重复10次,但更常见的是重复20到30次以形成一个电路。印刷在晶片上的每个图案都与先前形成的图案对齐,然后慢慢地将导体,绝缘体和选择性掺杂的区域堆积起来,以形成最终的器件。

半导体光刻加工,集成电路(IC)的制造需要在半导体(例如,硅)衬底上执行的各种物理和化学过程。通常,用于制造IC的各种工艺可分为三类:薄膜沉积,构图和半导体掺杂。导体(例如多晶硅,铝和最近的铜)和绝缘体(各种形式的二氧化硅,氮化硅等)的膜都用于连接和隔离晶体管及其组件。硅的各个区域的选择性掺杂允许硅的电导率随着电压的施加而改变。通过创建这些各种组件的结构,可以构建数百万个晶体管并将其布线在一起,以形成现代微电子设备的复杂电路。
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