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關注創(chuàng)建者:匿名 創(chuàng)建時間:2022-04-27
半導體制造工藝的視頻教程
#SIMULIA增材制造工藝的逼真仿真使公司能夠優(yōu)化增材制造的零件設計和工藝參數(shù)
1、提高為增材制造設計的零件的尺寸精度 2、最大限度地減少打印時間和材料用量 3、消除不必要且昂貴的物理測試打印 4、在設計、仿真和制造之間實現(xiàn)無縫集成,以縮短產(chǎn)品開發(fā)時間
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DELMIA提供制造工藝的高效瀏覽和基本創(chuàng)作,以便在一個簡單且經(jīng)濟實惠的 Web 客戶端中創(chuàng)建和更新制造計劃
DELMIA提供制造工藝的高效瀏覽和基本創(chuàng)作,以便在一個簡單且經(jīng)濟實惠的 Web 客戶端中創(chuàng)建和更新制造計劃 1、更高效地編寫、分析和管理制造流程計劃 2、通過使用流程流圖表分析流程操作,促進決策并縮短交付周期 3、通過一致的數(shù)據(jù)模型完成從工程到制造的流程 4、輕便簡單的創(chuàng)作工具易于使用和部署
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半導體制造工藝的實例教程
半導體制造工藝是集成電路實現(xiàn)的手段,也是集成電路設計的基礎。自從1948年晶體管發(fā)明以來,半導體器件工藝技術的發(fā)展經(jīng)歷了三個主要階段:1950年采用合金法工藝,第一次生產(chǎn)出了實用化的合金結三極管;1955年擴散技術的采用是半導體器件制造技術的重大發(fā)展,為制造高頻器件開辟了新途徑;1960年平面工藝和外延技術的出現(xiàn)是半導體制造技術的重大變革,不但大幅度地提高了器件的頻率、功率特性,改善了器件的穩(wěn)定性和可靠性,而且也使半導體集成電路的工業(yè)化批量生產(chǎn)得以成為現(xiàn)實。目前平面工藝仍然是半導體器件和集成電路生產(chǎn)的主流工藝。
在半導體制造工藝發(fā)展的前35年,特征尺寸的縮小是半導體技術發(fā)展的一個標志,有效等比縮小(Scaling-down)的努力重點集中在通過提高器件速度以及在成品率可接受的芯片上集成更多的器件和功能來提高性能。然而,當半導體行業(yè)演進到45nm節(jié)點或更小尺寸的時候,器件的等比縮小將引發(fā)巨大的技術挑戰(zhàn)。其中兩大挑戰(zhàn)是不斷增長的靜態(tài)功耗和器件特性的不一致性。這些問題來源于CMOS工藝快要到達原子理論和量子力學所決定的物理極限。
集成電路制造就是在硅片上執(zhí)行一系列復雜的化學或者物理操作,簡單講,這些操作可以分為四大基本類:薄膜制作(1ayer)、刻印(pattern)、刻蝕和摻雜。這些在單個芯片上制作晶體管和加工互連線的技術綜合起來就成為半導體制造工藝。
一、光刻工藝
光刻是通過一系列生產(chǎn)步驟將晶圓表面薄膜的特定部分除去的工藝。在此之后,晶圓表面會留下帶有微圖形結構的薄膜。被除去的部分可能形狀是薄膜內(nèi)的孔或是殘留的島狀部分。光刻生產(chǎn)的目標是根據(jù)電路設計的要求,生成尺寸精確的特征圖形,且在晶圓表面的位置要正確,而且與其他部件的關聯(lián)也正確。通過光刻過程,最終在晶圓片上保留特征圖形的部分。
展開 WD4000無圖晶圓幾何量測系統(tǒng)已廣泛應用于襯底制造、外延制造、晶圓制造、晶圓減薄設備、晶圓拋光設備、及封裝減薄工藝段的量測;覆蓋半導體前道、中道、后道整條工藝線。該系統(tǒng)不僅廣泛應用于半導體行業(yè),在3C電子玻璃屏、光學加工、顯示面板、光伏、等超精密加工行業(yè)也大幅鋪開應用。
量測系統(tǒng)自動上下料,自動測量
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半導體生產(chǎn)設備的氣流分析
Hirata公司對用于生產(chǎn)半導體的EFEM(設備前端模塊)進行了一系列分析(圖2)。
圖 2:
EFEM用于先前的半導體生產(chǎn)工藝(上)
EFEM的分析示例,顯示速度矢量和云圖(下)
在整個晶圓制造過程中,EFEM用于將晶圓從FOUP(Front-Opening Unified Pod,包含數(shù)十個晶圓的容器)轉移到制造設備。“用于半導體生產(chǎn)的空間必須絕對的干凈。空間越大,保持清潔的成本就越高。為了解決這個問題,我們采用了“微環(huán)境”的概念,僅在晶片的周圍保持清潔度。” Mr.Matsumura解釋說。EFEM使用微環(huán)境的概念來轉移晶圓。半導體器件的制造工藝包括七個階段,可以分為100多個步驟。EFEM用于許多階段,包括構圖、蝕刻和離子束注入,來轉移晶圓并保持晶圓周圍空間清潔。一個說明性的示例是連接到EFEM的蝕刻設備,連接到一個稱為加載端口的接口。當將FOUP放在裝載端口上時,端口將打開或關閉FOUP,從而使EFEM承載系統(tǒng)將晶片分配到蝕刻設備。
向客戶介紹N2的密度分布
Hirata公司進行了流量分析,研究EFEM中的氮擴散。
為了避免晶片氧化,EFEM配備了氮氣吹掃功能,用氮氣填充FOUP內(nèi)部。
大量氮泄漏到周圍環(huán)境可能對操作人員有害。
展開 半導體生產(chǎn)設備的氣流分析
Hirata公司對用于生產(chǎn)半導體的EFEM(設備前端模塊)進行了一系列分析(圖2)。
圖 2:
EFEM用于先前的半導體生產(chǎn)工藝(上)
EFEM的分析示例,顯示速度矢量和云圖(下)
在整個晶圓制造過程中,EFEM用于將晶圓從FOUP(Front-Opening Unified Pod,包含數(shù)十個晶圓的容器)轉移到制造設備。“用于半導體生產(chǎn)的空間必須絕對的干凈。空間越大,保持清潔的成本就越高。為了解決這個問題,我們采用了“微環(huán)境”的概念,僅在晶片的周圍保持清潔度。” Mr.Matsumura解釋說。EFEM使用微環(huán)境的概念來轉移晶圓。半導體器件的制造工藝包括七個階段,可以分為100多個步驟。EFEM用于許多階段,包括構圖、蝕刻和離子束注入,來轉移晶圓并保持晶圓周圍空間清潔。一個說明性的示例是連接到EFEM的蝕刻設備,連接到一個稱為加載端口的接口。當將FOUP放在裝載端口上時,端口將打開或關閉FOUP,從而使EFEM承載系統(tǒng)將晶片分配到蝕刻設備。
向客戶介紹N2的密度分布
Hirata公司進行了流量分析,研究EFEM中的氮擴散。
為了避免晶片氧化,EFEM配備了氮氣吹掃功能,用氮氣填充FOUP內(nèi)部。
大量氮泄漏到周圍環(huán)境可能對操作人員有害。
展開 (圖片來源:CNSE Albany)
那篇論文展示出世界上首個具備光學數(shù)據(jù)傳輸功能的微處理器,以及一種不改變原始制造工藝的方法。研究人員也稱這一概念為“零改變技術”。以Popovic 作為合作創(chuàng)始人的創(chuàng)業(yè)公司 Ayar Labs,近期與著名的半導體制造商 GlobalFoundries 一起對這項技術進行商業(yè)化。
盡管,這一初始解決方案的商業(yè)影響顯著,特別是在數(shù)據(jù)通信領域。但是,由于初始材料(絕緣襯底上的硅)成本較高,其最終應用性受限。為了開發(fā)適用于所有硅微電子器件的方案,研究人員需要采用占主導地位的低成本襯底,也就是塊狀硅。塊狀硅用于制造大部分的普通硅芯片,例如筆記本電腦與智能手機中使用的。絕緣襯底上的硅,比塊狀硅的性能更好,但是成本較高,所以只能應用于特定的高端微處理器。
塊狀硅與絕緣襯底上的硅之間的區(qū)別是:后者具有直接位于硅薄層之下的絕緣層(非常純凈的玻璃),但是前者沒有。玻璃作為光子屏障,讓光子陷入設備的光波導中。沒有玻璃屏障,光信號將會丟失。
在這篇最新的論文中,研究人員展示一種新的制造方案,適用于基于塊狀硅的芯片。該光學器件的半導體制造方案可以無縫接入現(xiàn)有半導體工業(yè)制造工藝中去。
電子工業(yè)中,互補金屬氧化物半導體(CMOS)廣泛用于制造計算機處理器、內(nèi)存、通信芯片以及圖像傳感器。CMOS技術需要塊狀硅襯底或者超薄絕緣襯底上的硅晶圓。然而,由于塊狀硅供應鏈充足且成本低廉,所以占主導地位。相比而言,硅光子器件通常需要厚的絕緣襯底上的硅晶圓。對于計算機內(nèi)存為代表的應用來說,其供應鏈受限且成本較高。因此,長期目標就是利用CMOS制造技術和材料平臺,集成電子與光子元件,且不影響其性能。
在這項研究中,研究人員成功地將光子器件集成到塊狀硅CMOS芯片中。他們采用標準的CMOS制造技術,在制造工藝中引入少量變化,從而在塊狀硅中創(chuàng)造出光子器件區(qū)域。
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半導體制造工藝的相關專題、標簽、搜索
半導體制造工藝的最新內(nèi)容
核心結構與材料特性數(shù)字式溫度傳感器通常采用硅基半導體工藝制造,內(nèi)部集成敏感元件、A/D轉換單元、存儲器及數(shù)字接口。其核心測溫元件基于半導體材料的物理特性,如PTAT(與絕對溫度成正比)結構或CMOS半導體PN節(jié)的帶隙電壓特性。
模擬信號生成:敏感元件將溫度變化轉換為微弱的電壓或電流信號(如10mV/K或1μA/K)。A/D轉換:內(nèi)置的模數(shù)轉換器將模擬信號轉換為數(shù)字信號。
案例概要
產(chǎn)品:機器人夾爪
分析目標:預測夾爪機構薄弱部位的疲勞壽命
半導體制造工藝需要處理大批量作業(yè)任務,這推動了專用機器人及各類自動化技術的發(fā)展,其中包括自主移動機器人(AMR)。半導體專用機器人夾爪的一個核心特性是:以極小接觸面積抓取物件,從而滿足潔凈室的潔凈度要求。因此,夾爪在結構上受到諸多限制,同時相較于其機械結構尺寸,還需承載相對較重的物件。
什么是波導?2個月前
光學波導的制造
光學波導的制備技術包括:
光刻
激光寫入
薄膜沉積
光纖拉制
直寫技術
對于片上光學波導,半導體芯片采用傳統(tǒng)IC芯片的半導體制造工藝制成的。
什么是CMOS圖像傳感器?2個月前
CMOS技術是一種成熟的半導體制造工藝,因此與CCD攝像頭相比,CMOS傳感器的制造成本要低得多。最初,CCD傳感器的使用頻率更高,因為其能夠生成噪點更少、質量更高的圖像,而CMOS傳感器則在需要更節(jié)能或更低成本的解決方案時被采用。
隨著時間的推移,半導體制造技術的改進使CMOS圖像傳感器中的像素尺寸得以縮小,并且片上數(shù)字信號處理可以解決質量問題。
CMOS圖像傳感器的設計2個月前
CMOS技術是一種成熟的半導體制造工藝,因此與CCD攝像頭相比,CMOS傳感器的制造成本要低得多。最初,CCD傳感器的使用頻率更高,因為其能夠生成噪點更少、質量更高的圖像,而CMOS傳感器則在需要更節(jié)能或更低成本的解決方案時被采用。
隨著時間的推移,半導體制造技術的改進使CMOS圖像傳感器中的像素尺寸得以縮小,并且片上數(shù)字信號處理可以解決質量問題。
CMOS技術是一種成熟的半導體制造工藝,因此與CCD攝像頭相比,CMOS傳感器的制造成本要低得多。最初,CCD傳感器的使用頻率更高,因為其能夠生成噪點更少、質量更高的圖像,而CMOS傳感器則在需要更節(jié)能或更低成本的解決方案時被采用。
隨著時間的推移,半導體制造技術的改進使CMOS圖像傳感器中的像素尺寸得以縮小,并且片上數(shù)字信號處理可以解決質量問題。
箱式T型槽平臺制造工藝解析:如何保證T型槽定點精度
箱式T型槽平臺是機械裝配、機床調(diào)試、工裝定點的核心基準裝備,其T型槽定點精度直接影響工件裝夾穩(wěn)定性、加工精度與檢測可靠性。箱式結構憑借剛性強、受力均勻的優(yōu)勢,為定點精度提供了基礎支撐,但需通過規(guī)范的制造工藝全程管控,才能確保T型槽定點、長期穩(wěn)定。
半導體與微電子制造:納米級精度不容絲毫偏差
半導體制造工藝極其復雜,涉及數(shù)百道工序,其中大量使用高純度特種氣體(如硅烷、氨氣、氟化物等),在化學氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)或刻蝕等關鍵步驟中,氣體流量的微小波動都可能導致晶圓缺陷,直接影響芯片良率,因此該行業(yè)對質量流量計的長期穩(wěn)定性、零點漂移控制及抗污染能力要求極高。
本文原刊登于Ansys.com:《How Simulation Boosts Efficiency in EV Battery Manufacturing》
作者:Laura Carter | Ansys 高級市場傳播經(jīng)理
編輯整理:陳桂杰 | Ansys主任應用工程師
Ansys助力解決固態(tài)電池解決方案的迫切需求
電池工藝商面臨的一項持續(xù)挑戰(zhàn)是尋求更安全、更高效的鋰離子電池替代品
PIC 將微電子領域常見的半導體材料和制造工藝與光的編碼、傳輸和檢測相結合,通過將帶寬與計算核心之間的距離拉近,改變了數(shù)據(jù)中心的通信方式,并加速了自動駕駛領域 LiDAR 和未來信息處理領域量子計算等新興應用的發(fā)展。
電子和光子之間的連接是通過能夠在光信道上編碼電信號,并將光轉換回電信號來恢復信息的器件實現(xiàn)的。在 PIC 中,電光調(diào)制器和光電探測器是實現(xiàn)這些轉換的基本光電元件。
