分子层沉积
分子层沉积（molecular layer deposition，MLD）是一种基于以顺序方式进行的自限性表面反应的气相薄膜沉积技术。本质上，MLD类似于成熟的原子层沉积（ALD）技术，但ALD仅限于全无机涂层，而MLD的前驱体化学也可以使用小型双官能有机分子。这不仅可以实现类似于聚合过程的有机层生长，还能以受控方式将两类构建单元连接在一起，从而构建有机-无机杂化材料。 尽管MLD在薄膜沉积领域已是已知技术，但由于其发展时间相对较短，其…
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梁式引线技术
梁式引线技术是一种制造半导体器件的方法。其最初的應用於高頻矽開關晶体管和高速集成电路。這項技術消除了當時積體電路常用的勞力密集引线键合製程。它還能夠將半導體晶片自動組裝到更大的基板上，從而促進混合集成电路生產。 20世纪60年代初期，MP Lepselter开发了一种制造技术，涉及在薄膜Ti-Pt-Au基底上电铸一系列厚的自支撐金圖案，從而產生了“梁”一詞。這些圖案沉積在硅晶片的表面上。隨後去除樑下方多餘的半导体材料，使各个器件分離，並…
RCA洗净
RCA洗净（）是一组标准的晶片洗净步骤，用于在进行高温工艺（如氧化、扩散、化学气相沉积）前，对晶圓进行处理，在半导体制造中具有关键作用。 该工艺由Werner Kern于1965年在美國無線電公司（RCA）工作期间所开发。它包括依次进行以下化学处理过程： 有机污染物的去除（有机洗净 + 微粒洗净） 薄氧化层的去除（氧化层剥离，可选步骤） 离子污染物的去除（离子洗净） 标准流程 晶片在处理前需先浸泡于去离子水中。如果污染严重（如可见残留物…
平面工艺
芯片带注释的裸片照片]] 平面工艺是半导体产业中用于构建单个晶体管的各个组件，并将这些晶体管连接在一起的制造工艺。它是制造硅集成电路芯片的主要工艺，也是制造半导体器件时生成结的最常用方法。该工艺利用表面钝化和热氧化方法。 平面工艺由快捷半导体于1959年开发，该工艺被证明是半导体技术中最重要的进展之一。1957年，Frosch和Derick制造了首批二氧化硅场效应晶体管，这是第一种源极和漏极在表面相邻的晶体管，证明了二氧化硅表面钝化可以…
1纳米制程
在半导体制造领域，“1纳米制程”是继“2纳米”制程节点之后，金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFET）微缩进程中的又一重要里程碑。该制程延续了集成电路（IC）技术微型化的行业趋势，这对提升芯片性能、提高晶体管密度以及降低功耗至关重要。 “1纳米”这一术语与晶体管的任何实际物理特征（如栅极长度、金属间距或栅极间距）均无关联。根据电气电子工程师学会（IEEE）发布的2021年版国际设备和系统路线图（IRDS）预测，“1纳米节点”的接触栅极间…
迪尔-格罗夫模型
迪尔-格罗夫模型（Deal–Grove model）用数学方法描述材料表面氧化物层的生长，特别用于预测和解释硅在半导体器件制造中的热氧化过程。该模型最早由快捷半导体的Bruce Deal 和安迪·葛洛夫于1965年发表，建立在在1950年代末期于贝尔实验室关于硅表面通过热氧化钝化的工作基础之上。该模型是CMOS器件和集成电路制造的重要步骤。 物理假设 模型假设氧化反应发生在氧化层与基底材料的界面处，而不是在氧化层与周围气体之间。： : …
聚焦离子束
聚焦离子束（英语：Focused Ion Beam，简称FIB）是一种主要应用于半导体工业、材料科学，并日益广泛用于生物领域的技术，可用于特定区域的分析、沉积与燒蝕。FIB设备是一种科学仪器，其外形类似于扫描电子显微镜。然而，与SEM利用聚焦电子束对样品成像不同，FIB使用的是聚焦离子束。FIB系统也可与电子束系统集成，形成双束系统，使得同一区域可分别或同时使用离子束与电子束进行观察。FIB不应与用于直写光刻（如质子束写入）的聚焦离子束…
等离子清洗
设备的表面在等离子体蚀刻中利用明亮的蓝色氧等离子体进行清洗，以去除碳污染物。（100 mTorr，50 W RF）]] 等离子清洗（Plasma cleaning）是通过使用由气体物质产生的能量较高的等离子体或（DBD）等离子体，去除表面杂质和污染物的过程。常用的气体包括氩和氧，以及空气和氢/氮混合物等。等离子体是通过使用高频电压（通常为kHz至>MHz）使低压气体（通常约为大气压的 1/1000）电离而产生的，尽管大气压等离子体现在也…
等离子体蚀刻
等离子体蚀刻是一种用于制造集成电路的形式。它是将适当气体混合物的高能辉光放电（等离子体）高速脉冲喷射到样品上。等离子体源，称为蚀刻物质，可以是带电的（离子）或中性的（原子和自由基）。在这一过程中，等离子体通过与被蚀刻材料元素之间的化学反应，在室温下生成可挥发的蚀刻产物。最终，轰击元素的原子嵌入到目标表面或表面以下，从而改变目标的物理性质。 机制 等离子体是一种高能态，在此状态下可以发生多种过程。这些过程由电子和原子引发。要形成等离子体，…
步进式光刻机
步进机。——照片暗房安全燈下拍摄。]] 步进式光刻机（或称晶圆步进机）（stepper，wafer stepper）是一种用于制造集成电路的设备。它是光刻工艺中不可或缺的一部分，光刻在晶圓表面制造出数以百万计的微观电路元件，芯片即由此制成。其工作原理类似于幻燈片投影機或摄影放大機。由此制造的集成电路构成了计算机处理器、半导体存储器及许多其他电子设备的核心。 步进“Stepper” 是 “step-and-repeat camera”（步…
后道工序
（器件）。]] 制造工艺]] 是IC制造的第二部分，其中各个器件（晶体管、电容器、电阻器等）与晶圆上的布线（金属化层）互连。常见的金属有铜和铝。 BEOL通常在晶圆上沉积第一层金属时开始。BEOL包括触点、绝缘层（电介质）、金属层以及用于芯片与封装连接的接合位点。 在最后一个FEOL步骤之后，就会出现一个带有隔离晶体管（没有任何电线）的晶圆。在制造阶段的BEOL部分中，形成接触（焊盘）、互连线、通孔和介电结构。对于现代IC工艺，可以在B…
台灣半導體產業
台灣半導體產業，包括半導體製造、設計和封裝，是台灣IT產業的重要組成部分。其競爭優勢在代工晶圓製造能力和完整的產業供應鏈，台灣在全球半导体产业中有一定程度的影響力，其中的台積電佔全球晶元代工市場的50%以上。2020年，該行業的產值達到1150億美元。 臺灣半導體的資源主要通過進口。2026年，伊朗戰爭影響荷姆茲海峽氦氣運輸，對臺灣半導體生產造成不利。專家指出，半導體產業事關臺灣國安，政府應有危機意識，比照石油等能源，對生產半導體致關重…
硬掩模
硬掩模是在半导体加工中用作刻蚀掩膜的材料，替代聚合物或其他有机的“软”材料。SiO2、Si3N4可作为硅刻蚀的硬掩膜；镍、铬、多晶硅和单晶硅可作为氧化硅的硬掩膜材料。 当被刻蚀的材料本身是有机聚合物时，就需要使用硬掩模。用于刻蚀该材料的任何物质也会刻蚀用来定义其图案的光刻胶，因为光刻胶也是有机聚合物。例如，在超大规模集成电路制造中用于图案化低介电常数绝缘层时，就会出现这种情况。聚合物易被氧、氟、氯等用于等离子体蚀刻的反应性气体刻蚀。 使…
微加工
微加工，或微细加工，是制造微米级及更小尺寸微型结构的过程。历史上，最早的微加工工艺应用于集成电路制造，也称为“半导体制造”或“半导体器件制造”。在过去二十年中，微机电系统（MEMS）、微系统（欧洲用法）、微机械（日语术语）及其子领域，重新使用、调整或扩展了微加工方法。这些子领域包括微流控/ 、光学微机电系统（亦称MOEMS）、射频微机电系统、功率微机电系统（PowerMEMS）、生物微机电系统及其向纳米尺度的延伸（例如纳米机电系统）。平…
晶圆键合表征
晶圆键合表征指评估两块半导体晶圓之间键合质量和强度的过程。键合表征基于不同的方法和测试。成功、无缺陷的键合晶圆高度重要。这些缺陷可由界面处因不平整或雜質导致。键合连接用于晶圆键合工艺开发或已制晶圆与传感器的质量评估。 概述 晶圆键合通常通过三个重要的封装参数来表征：键合强度、封装的气密性和键合诱发的应力。 键合强度可用双悬臂梁（DCB）或菱形缺口（chevron）/微菱形（micro-chevron）测试评估。其他的拉拔测试、爆破、直接…
擴散阻障層
扩散阻障层，常与金属衬里（metal liner）相混用，是一层薄（通常微米级厚度）的金属，通常置于两种其他金属之间。它作为屏障，保护其中一种金属不被另一种金属腐蚀。 镀层金属层与其基体的附着需要通过物理交锁、沉积物的相互扩散或基体与镀层间的化学键形成来实现。扩散阻障层的作用是防止或减缓两种叠层金属之间的相互扩散。因此，为了有效，优良的扩散阻障层需要对相邻材料保持惰性。为了同时获得良好的附着力和扩散阻障作用，层与层之间的结合需要源自两边…
低介电常数材料
低介电常数材料（low-K材料）在半导体行业中，指其相对介电常数低于二氧化硅（κr=3.9）的材料（其中，相对介电常数，符号为κ或ε，表示材料中电场强度与真空中电场强度之比）。通过降低集成电路中使用的介电材料的介電係數，降低导线之间的电容效应，降低集成电路发热等等。低介电常数材料的研究是同高分子材料密切相关的。传统半导体使用二氧化硅作为介电材料，氧化硅的介電係數约为4。真空的介電係數为1，干燥空气的介電係數接近于1。 概述 半导体制造商…
阻剂
在半导体制造中，阻剂，又称抗蚀剂（resist） 是沉积在半导体衬底表面上的一层薄膜，用于将电路图案转移到该衬底上。阻剂可以通过光刻（lithography） 被图案化，形成亚微米（或微米级）尺度的临时掩模，在后续的工艺步骤中保护衬底的选定区域。薄层一般由粘稠溶液制成，阻剂通常是由聚合物或其前体与其它小分子（例如光酸发生剂）按特定配方混合而成的专有材料，以适应特定的光刻技术。用于光刻过程的阻剂称为光刻胶（photoresist）。 背景…
溅射沉积
溅射沉积是通过溅射现象进行薄膜沉积的一种物理气相沉积（PVD）方法，涉及将物质从作为源的“靶材”喷射到“衬底”（例如硅晶圓）上。 再溅射是沉积过程中沉积物质受离子或原子轰击而再次发射的过程。 从靶材喷射出的溅射原子具有很宽的能量分布，通常高达数十電子伏特（100000K）。溅射离子（通常只有一小部分被电离——约1%）可以从靶材以直线弹道飞行，并高能撞击在衬底或真空腔室上（引起再溅射）。或者，在较高的气体压力下，离子与作为减速剂的气体原子…
旋转涂覆
是一种高速成膜方法，可以得到均匀的薄膜，均匀性广泛应用于半导体材料及化工材料等薄膜制备。它利用旋转产生的离心力，将溶胶、溶液或悬浊液等均匀平铺到衬底表面。用於旋塗的機器稱為旋塗機(spin coater)。 旋塗薄膜的優點之一是薄膜厚度的均勻性。由於採用自流平，厚度變化不會超過 1%。以這種方式製備的薄膜厚度還可能影響這些材料的光學特性。這對於電化學測試非常重要，特別是在量測紫外-可見光光譜的吸光度讀數時，因為較厚的薄膜具有較低的光學透…