有关半导体工艺的问题

有关半导体工艺的问题,第1张

首先说明一下,半导体中所谓的工艺指得是IC在由设计文件生产成为实体的过程步骤和技术(这是我自己组织的语言,明白是什么意思就成了),比如你所说掺杂、注入、光刻、腐蚀都是现在比较流行也是传统的半导体生产工艺。 而扩展到集成电路上,这个“工艺”一般又多了一层“特征尺寸”的感念,比如人们常说“我这CPU是core2duo,用得是45nm的工艺”。当然现在最先进的工艺已经达到了30nm左右,甚至在实验室中有更低的数值得以实现.

至于你说的MOS,CMOS这些东西,我个人认为不能称之为“工艺”,而是电路组成形式。以CMOS为例,它的意思是“互补对称型MOS”,即电路中的基本单元是一个反向器(由一个NMOS和一个PMOS构成),--整个电路都是由这种单元组成,因此它是一种电路组成形式。

工艺和电路组成形式的对应关系是:CMOS为单极型工艺(口头上即称为COMS工艺,所以容易产生你的那种误解),是数字电路的代表;TTL电路形式为双极型工艺(口头上就是双极型),是模拟电路的代表。而前面所说的“掺杂、注入、光刻、腐蚀”多用于单极型工艺,双级型也类似但具体还是有些不同的。

die bond,wire bond则是封装工艺。

如果我去回答面试的那几个问题时,我基本上就从“特征尺寸”和工艺流程上说一下。中国大陆现在能做的最小工艺尺寸就是45nm(如INTEL的大连厂)了,要算上台湾的话,基本能做到世界最先进的水平(TCMC和中芯国际),不过知识产权是不是自己的就不好说了。第三个问题我会反问下考官是是指的电路形式还是工艺流程,因为现在有些企业负责的人自己业务都搞得不怎样,问问题也比较奇怪

√ 楼主您好,根据您提出的问题,下面为您做详细解答:

半导体行业中使用的清洗剂、显影剂、光刻胶、蚀刻液等溶剂中含有大量有机物成分,在工艺过程中,这些有机溶剂大部分通过挥发成为废气排放。其废气的主体是VOCs,同时废气中还混合了HCl、氨、HF等危险污染物。

半导体有机废气处理办法

采用RTO设备处理

RTO蓄热式氧化炉是在高温下将可燃废气氧化成氧化物和水,净化废气,并回收废气分解时所释放出来的热量,废气分解效率达到99%以上,热回收效率达到95%以上。

直接燃烧法处理

有机废气风管废气收集→沸石转轮吸附浓缩→直燃炉(TO)→烟囱排气达标排放。

希望此次回答对您有所帮助!

(1)

硅的主要来源是石英砂(二氧化硅),硅元素和氧元素通过共价键连接在一起。因此需要将氧元素从二氧化硅中分离出来,换句话说就是要将硅还原出来,采用的方法是将二氧化硅和碳元素(可以用煤、焦炭和木屑等)一起在电弧炉中加热至2100°C左右,这时碳就会将硅还原出来。化学反应方程式为:SiO2 (s) + 2C (s) = Si (s) + 2CO (g)(吸热)

(2)

上一步骤中得到的硅中仍有大约2%的杂质,称为冶金级硅,其纯度与半导体工业要求的相差甚远,因此还需要进一步提纯。方法则是在流化床反应器中混合冶金级硅和氯化氢气体,最后得到沸点仅有31°C的三氯化硅。化学反应方程式为:Si (s) + 3HCl (g) = SiHCl3 (g) + H2 (g)(放热)

(3)

随后将三氯化硅和氢气的混合物蒸馏后再和加热到1100°C的硅棒一起通过气相沉积反应炉中,从而除去氢气,同时析出固态的硅,击碎后便成为块状多晶硅。这样就可以得到纯度为99.9999999%的硅,换句话说,也就是平均十亿个硅原子中才有一个杂质原子。

(4)

进行到目前为止,半导体硅晶体对于芯片制造来说还是太小,因此需要把块状多晶硅放入坩埚内加热到1440°C以再次熔化 。为了防止硅在高温下被氧化,坩埚会被抽成真空并注入惰性气体氩气。之后用纯度99.7%的钨丝悬挂硅晶种探入熔融硅中,晶体成长时,以2~20转/分钟的转速及3~10毫米/分钟的速率缓慢从熔液中拉出:

探入晶体“种子”

长出了所谓的“肩部”

长出了所谓的“身体”

这样一段时间之后就会得到一根纯度极高的硅晶棒,理论上最大直径可达45厘米,最大长度为3米。

以上所简述的硅晶棒制造方法被称为切克劳斯法(Czochralski process,也称为柴氏长晶法),此种方法因成本较低而被广泛采用,除此之外,还有V-布里奇曼法(Vertikalern Bridgman process)和浮动区法(floating zone process)都可以用来制造单晶硅。


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