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半導體制造離不開高精度測量和控制

點擊次數:1419 發布時間:2021/5/31
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半導(dao)(dao)(dao)體(ti)是(shi)(shi)現代技術的重要組(zu)成(cheng)部分(fen),從智能(neng)手機、電(dian)(dian)腦到洗衣機,幾乎(hu)每一種電(dian)(dian)子設備都有半導(dao)(dao)(dao)體(ti)。它們的導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)能(neng)力(li)介(jie)于導(dao)(dao)(dao)體(ti)和絕緣體(ti)之間,半導(dao)(dao)(dao)體(ti)有一個(ge)重要的性質,如果(guo)在純凈的半導(dao)(dao)(dao)體(ti)物質中適當地(di)摻(chan)(chan)入微量雜(za)質其導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)能(neng)力(li)將會成(cheng)百萬(wan)倍地(di)增加。例如,硅是(shi)(shi)最(zui)chang用的半導(dao)(dao)(dao)體(ti)材料,只要摻(chan)(chan)有0.0001%的硼(peng),就可以(yi)將電(dian)(dian)導(dao)(dao)(dao)率提高一千倍。這(zhe)種可操控性及其*的特(te)性使半導(dao)(dao)(dao)體(ti)成(cheng)為集成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)的關鍵組(zu)成(cheng)部分(fen),這(zhe)在大多數電(dian)(dian)子系統(tong)中是(shi)(shi)如此(ci)。

 

著(zhu)名的(de)摩(mo)爾(er)定律揭示集成電(dian)路(lu)上可以容納的(de)晶體管數目在大約每2年便會增(zeng)加(jia)一倍(bei)。雖然隨著(zhu)國際半(ban)導體的(de)技術(shu)發展(zhan)路(lu)線(xian)圖(tu)的(de)更新,這一趨勢現在開(kai)始(shi)放緩,摩(mo)爾(er)定律逐漸失效,但它仍然是(shi)半(ban)導體行業快速(su)增(zeng)長和發展(zhan)的(de)強大驅動力。

 

半導體工藝的液體控制

高精(jing)du的流量(liang)測(ce)量(liang)和控制是(shi)(shi)許多半(ban)(ban)導(dao)體制造(zao)技術的關鍵。科里奧(ao)利(li)質量(liang)流量(liang)計和控制器是(shi)(shi)小流量(liang)液體應(ying)用的理想選(xuan)擇(ze),因(yin)具有(you)多種優(you)點,使其成為半(ban)(ban)導(dao)體工藝的理想選(xuan)擇(ze)。

 

在本文中,我們(men)將簡要討論半導體行(xing)業并講述科里奧利質量(liang)流量(liang)控制技(ji)術的作(zuo)用。

 

半(ban)導體制造涉及大量的加(jia)工(gong)技術。對于集成電路芯片,將一個圓柱形的晶錠切成薄片,進(jin)行清(qing)洗(xi)和拋光,然后再(zai)進(jin)行各種(zhong)(zhong)加(jia)法和減法處理步(bu)(bu)驟(zou)。其中一個關(guan)鍵步(bu)(bu)驟(zou),是(shi)半(ban)導體工(gong)業中應用最為廣泛的一種(zhong)(zhong)叫做化學氣(qi)相沉積(CVD)的技術。

 CVD 

/化學氣相沉積/

 

化(hua)學氣(qi)相(xiang)沉積法是(shi)傳統(tong)的制備薄膜(mo)的技術(shu),指化(hua)學氣(qi)體或蒸汽(qi)在基質表面反應合成(cheng)涂層或納米材(cai)料的方法,是(shi)半(ban)導(dao)體工業中(zhong)應用(yong)最為廣泛的用(yong)來沉積多種材(cai)料的技術(shu)。在集(ji)成(cheng)電路(lu)的制造過程中(zhong),襯底通常為硅片(pian)。CVD能夠創造高阻隔(ge)膜(mo),非(fei)常適用(yong)于(yu)具有復雜幾(ji)何(he)形(xing)狀(zhuang)的集(ji)成(cheng)電路(lu)。

這個(ge)過(guo)程可(ke)以簡單地用幾(ji)個(ge)步驟(zou)來描述:

 

-襯底(在(zai)這種情況(kuang)下是硅(gui)片)被裝入真空室。

-使用質量流量控(kong)制器將qian qu物精que地從儲罐流向(xiang)汽化區(qu)域(yu)。

-通過增加熱量和/或降低壓力而汽化xian驅物

-氣態的前驅物進(jin)入真空室,并反應(ying)形成聚合物沉積在基(ji)材(cai)表面(mian)。

-所有(you)揮(hui)發性的(de)副產物通過腔室橫向氣流排出。

科里(li)奧利流量控(kong)制(zhi)器在CVD中的作用(yong):

 

CVD是高精du過程,制備薄膜過程主要包含三個重要的影響因素:襯底、前驅物和生長條件。前驅物和生長條件都離不開精que的流量控制,ALICAT低流量耐高壓不受流體成分約束(shu)的科里奧利高精du控制技術是控制液體前驅物的理想選擇。科里奧利的工作原理確保了無論流體性質和成分如何,能精que測量流量,這意味著即使液體前驅物發生變化,也無需重新校準精確度不受溫度和壓力變化而產生影響。此外,減少必要的年度校準意味著停機時間少和長期擁有成本少。并且,科里奧利儀表不光可用于控制液體,還可以用于氣體

 ALD 

/原(yuan)子層沉(chen)積/

 

上(shang)述優(you)點使(shi)科里奧利(li)流量控(kong)(kong)制(zhi)器也成為其他半導體制(zhi)造工藝的有(you)吸引力的選擇(ze)。例如,原子層(ceng)沉積(ji)(ALD)同樣有(you)需要精que控(kong)(kong)制(zhi)液體前驅物(wu)的過程。

 

半導(dao)體制造(zao)的另一個(ge)關鍵過程是在將圓柱形晶錠(ding)采用機(ji)械刀片(pian)(pian)進(jin)行切(qie)割,切(qie)成一片(pian)(pian)一片(pian)(pian)的圓盤狀,便(bian)成了晶圓。切(qie)割后(hou)需(xu)對其進(jin)行清洗(xi),一種新的晶圓清洗(xi)方法是使用超臨(lin)界CO2,它具(ju)有特殊的特性,可以有效清潔深溝槽和去(qu)除殘留(liu)物。超臨(lin)界CO2既不是液體也不是氣體,而科里奧利流量計(ji)非常適合(he)這一工藝流程。

Alicat CODA系列科里奧利儀表抗干擾性(xing)強(qiang),對周邊的振動和(he)干擾不敏(min)感(gan),這點更是為半導體先進過程控制的高要求提供了有力保障。

 

有(you)趣的(de)事(shi)實: CVD作為一種非常(chang)有(you)效(xiao)的(de)材(cai)料(liao)表而改性(xing)方法,在很多領域得(de)到(dao)應用(yong)(yong),它(ta)提高了(le)(le)材(cai)料(liao)的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命,節省了(le)(le)大(da)量的(de)材(cai)料(liao),為社會帶來(lai)了(le)(le)顯著(zhu)的(de)經濟(ji)效(xiao)益。CVD涂層不(bu)(bu)僅用(yong)(yong)于(yu)半導體行業,例如(ru),它(ta)也被用(yong)(yong)于(yu)制造(zao)薯(shu)片包裝袋,將鋁沉(chen)積(ji)在聚(ju)丙烯(xi)層上。巧(qiao)合的(de)是,Alicat科里奧利(li)流量儀表對薯(shu)片的(de)生產并不(bu)(bu)陌生,因為它(ta)也被用(yong)(yong)于(yu)調味工藝(yi)生產過程(cheng)中。

Alicat艾里(li)卡(ka)特CODA科里(li)奧利系列有多種(zhong)型號可(ke)供選擇,并且可(ke)提(ti)供定制(zhi)(zhi)服務,請即刻與我們聯系推(tui)薦(jian)適合您的(de)CVD、ALD、超(chao)臨界CO2或其他工(gong)藝的(de)流量計量和控制(zhi)(zhi)解決方案(an)!

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