北京超表面半导体器件加工设计

与采用其他半导体技术工艺的晶体管相比，氮化镓晶体管的一个主要优势是其工作电压和电流是其他晶体管的数倍。但是，这些优势也带来了特殊的可靠性挑战。其中挑战之一就是因为栅极和电子沟道之间通常使用的氮化铝镓。氮化铝和氮化镓的晶格常数不同。当氮化铝在氮化镓上生长时，其晶格常数被迫与氮化镓相同，从而形成应变。氮化铝镓势垒层的铝含量越高，晶格常数之间的不匹配越高，因此应变也越高。然后，氮化镓的压电通过反压电效应，在系统内产生更大应变。如果氮化镓的压电属性产生电场，则反压电效应意味着一个电场总会产生机械应变。这种压电应变增加了氮化铝镓势垒层的晶格不匹配应变。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。北京超表面半导体器件加工设计

硅片在进入每道工序之前表面必须是洁净的，需经过重复多次的清洗步骤，除去表面的污染物。芯片制造需要在无尘室中进行，在芯片的制造过程中，任何的沾污现象都将影响芯片上器件的正常功能。沾污杂质具体指半导体制造过程中引入的任何危害芯片成品率以及电学性能的物质。具体的沾污物包括颗粒、有机物、金属和自然氧化层等，此类污染物包括从环境、其他制造工艺、刻蚀副产物、研磨液等。上述沾污杂质如果不及时清理均可能导致后续工艺的失败，导致电学失效，较终会造成芯片报废。MEMS半导体器件加工步骤干法刻蚀种类很多，包括光挥发、气相腐蚀、等离子体腐蚀等。

基于光刻工艺的微纳加工技术主要包含以下过程：掩模（mask）制备、图形形成及转移（涂胶、曝光、显影）、薄膜沉积、刻蚀、外延生长、氧化和掺杂等。在基片表面涂覆一层某种光敏介质的薄膜（抗蚀胶），曝光系统把掩模板的图形投射在（抗蚀胶）薄膜上，光（光子）的曝光过程是通过光化学作用使抗蚀胶发生光化学作用，形成微细图形的潜像，再通过显影过程使剩余的抗蚀胶层转变成具有微细图形的窗口，后续基于抗蚀胶图案进行镀膜、刻蚀等可进一步制作所需微纳结构或器件。

氧化炉为半导体材料进氧化处理，提供要求的氧化氛围，实现半导体设计预期的氧化处理，是半导体加工过程不可或缺的一个环节。退火炉是半导体器件制造中使用的一种工艺设备，其包括加热多个半导体晶片以影响其电性能。热处理是针对不同的效果而设计的。可以加热晶片以激发掺杂剂，将薄膜转换成薄膜或将薄膜转换成晶片衬底界面，使致密沉积的薄膜，改变生长的薄膜的状态，修复注入的损伤，移动掺杂剂或将掺杂剂从一个薄膜转移到另一个薄膜或从薄膜进入晶圆衬底。退火是指加热离子注入后的硅片，修复离子注入带来的晶格缺陷的过程。

在MEMS制程中，刻蚀就是用化学的、物理的或同时使用化学和物理的方法，在光刻的基础上有选择地进行图形的转移。刻蚀技术主要分为干法刻蚀与湿法刻蚀。干法刻蚀主要利用反应气体与等离子体进行刻蚀；以FATRIUTC为例，在MEMS制造中的ICP刻蚀机主要用来刻蚀Si、Si3N4、SiO2等。湿法刻蚀主要利用化学试剂与被刻蚀材料发生化学反应进行刻蚀；以FATRIUTC的MEMS制程为例，在湿法槽进行湿法刻蚀的对象有SiO2、Si3N4、金属、光刻胶等，晶圆作业中的清洗步骤也需在湿法槽中进行。蚀刻是芯片生产过程中重要操作，也是芯片工业中的重头技术。5G半导体器件加工工厂

将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度，切取试片测量单晶硅棒的电阻率含氧量。北京超表面半导体器件加工设计

二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结。各种二极管的符号由P区引出的电极称为阳极，N区引出的电极称为阴极。因为PN结的单向导电性，二极管导通时电流方向是由阳极通过管子内部流向阴极。二极管的电路符号：二极管有两个电极，由P区引出的电极是正极，又叫阳极；由N区引出的电极是负极，又叫阴极。三角箭头方向表示正向电流的方向，二极管的文字符号用VD表示。北京超表面半导体器件加工设计