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半導體制造離不開高精度測量和控制

點擊次數:1594 發布時間:2021/5/31
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半導(dao)(dao)體(ti)是現代技術(shu)的重要組成部分,從智能手(shou)機(ji)、電(dian)腦到洗衣機(ji),幾乎每(mei)一(yi)種(zhong)電(dian)子設備都有(you)半導(dao)(dao)體(ti)。它們的導(dao)(dao)電(dian)能力介于導(dao)(dao)體(ti)和絕緣(yuan)體(ti)之間,半導(dao)(dao)體(ti)有(you)一(yi)個重要的性(xing)質,如果(guo)在純(chun)凈(jing)的半導(dao)(dao)體(ti)物質中(zhong)適當地(di)摻入微量(liang)雜質其導(dao)(dao)電(dian)能力將會成百萬(wan)倍(bei)地(di)增加。例如,硅是最chang用的半導(dao)(dao)體(ti)材料(liao),只要摻有(you)0.0001%的硼(peng),就可以將電(dian)導(dao)(dao)率提高一(yi)千倍(bei)。這(zhe)種(zhong)可操控性(xing)及(ji)其*的特性(xing)使半導(dao)(dao)體(ti)成為(wei)集成電(dian)路的關鍵組成部分,這(zhe)在大(da)多數電(dian)子系統中(zhong)是如此。

 

著(zhu)名(ming)的摩爾(er)定(ding)律揭(jie)示集(ji)成電路(lu)上可以容(rong)納的晶體(ti)管(guan)數(shu)目在(zai)大約每2年(nian)便(bian)會增(zeng)加一(yi)倍。雖然隨著(zhu)國際半導(dao)體(ti)的技術(shu)發展路(lu)線圖的更(geng)新(xin),這(zhe)一(yi)趨勢現在(zai)開始(shi)放緩(huan),摩爾(er)定(ding)律逐漸失效,但(dan)它仍然是半導(dao)體(ti)行業快速增(zeng)長和發展的強大驅動力。

 

半導體工藝的液體控制

高(gao)精(jing)du的流(liu)(liu)量測量和(he)控(kong)制(zhi)是(shi)許多半(ban)導體制(zhi)造(zao)技術的關鍵。科里奧利質(zhi)量流(liu)(liu)量計和(he)控(kong)制(zhi)器是(shi)小流(liu)(liu)量液(ye)體應用的理想選擇,因具有(you)多種優(you)點,使其(qi)成為半(ban)導體工藝的理想選擇。

 

在本文中(zhong),我們將簡要討論(lun)半導體行(xing)業并講述科(ke)里奧利質(zhi)量流量控制技術的作用。

 

半(ban)導(dao)體(ti)(ti)制(zhi)造涉及(ji)大量的(de)加工技(ji)術。對于集成電路芯片,將(jiang)一(yi)個圓(yuan)柱形的(de)晶(jing)錠切成薄片,進(jin)行清洗和(he)拋光,然后再進(jin)行各(ge)種(zhong)加法(fa)和(he)減法(fa)處理(li)步(bu)(bu)驟。其中(zhong)一(yi)個關(guan)鍵步(bu)(bu)驟,是半(ban)導(dao)體(ti)(ti)工業中(zhong)應用最(zui)為廣泛的(de)一(yi)種(zhong)叫做化學氣(qi)相沉(chen)積(CVD)的(de)技(ji)術。

 CVD 

/化學氣相沉積/

 

化學氣(qi)相沉積法是傳統的(de)制備薄膜的(de)技術,指(zhi)化學氣(qi)體(ti)或蒸汽在基質(zhi)表面反應(ying)合成涂(tu)層或納(na)米材料的(de)方法,是半導體(ti)工(gong)業中(zhong)應(ying)用(yong)最為廣(guang)泛的(de)用(yong)來沉積多種材料的(de)技術。在集成電路的(de)制造過程中(zhong),襯底(di)通常為硅片(pian)。CVD能夠創造高阻隔膜,非常適用(yong)于(yu)具有復雜幾何形狀的(de)集成電路。

這個過程(cheng)可以簡單地用幾(ji)個步(bu)驟來(lai)描述:

 

-襯底(在這種(zhong)情況下是(shi)硅片)被裝(zhuang)入真(zhen)空室。

-使用(yong)質量流量控制器(qi)將qian qu物(wu)精que地從儲罐流向汽化區(qu)域。

-通過增加熱量和/或降低壓力而汽化xian驅物(wu)

-氣態的前驅物進入真空(kong)室,并反(fan)應形(xing)成聚合物沉積在基材(cai)表(biao)面。

-所有揮(hui)發性的(de)副產物通過腔室橫向(xiang)氣流排出。

科里奧利流(liu)量控制(zhi)器在CVD中的作用:

 

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(liu)體成分約(yue)束的科里奧利高精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 

/原子層沉積/

 

上述優點使科里奧(ao)利流量控制(zhi)器也成為其他半導體制(zhi)造工藝的(de)有吸引力的(de)選擇(ze)。例如,原子(zi)層沉積(ALD)同樣有需要精que控制(zhi)液體前驅物的(de)過程(cheng)。

 

半導(dao)體(ti)(ti)制造的(de)另(ling)一(yi)(yi)個關鍵過程是(shi)在將圓柱(zhu)形晶(jing)錠采用機械(xie)刀片(pian)進行(xing)切割,切成一(yi)(yi)片(pian)一(yi)(yi)片(pian)的(de)圓盤狀(zhuang),便成了晶(jing)圓。切割后需(xu)對其進行(xing)清(qing)洗,一(yi)(yi)種新的(de)晶(jing)圓清(qing)洗方法是(shi)使(shi)用超(chao)臨(lin)界CO2,它具有特(te)殊的(de)特(te)性,可以有效清(qing)潔深(shen)溝槽和去除殘留物(wu)。超(chao)臨(lin)界CO2既不(bu)是(shi)液體(ti)(ti)也不(bu)是(shi)氣體(ti)(ti),而科里奧利流量計(ji)非常適合這一(yi)(yi)工藝流程。

Alicat CODA系列科里奧利儀表抗(kang)干擾性強,對周邊的振動和干擾不敏感,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。

 

有趣的事實: CVD作為(wei)一種(zhong)非常有效的材料表而改(gai)性方法,在(zai)很多領域得(de)到(dao)應用(yong)(yong),它(ta)提(ti)高了(le)(le)材料的使用(yong)(yong)壽(shou)命,節(jie)省了(le)(le)大(da)量(liang)的材料,為(wei)社會帶(dai)來了(le)(le)顯著的經濟(ji)效益。CVD涂層不(bu)僅用(yong)(yong)于半導體行(xing)業,例如(ru),它(ta)也(ye)被用(yong)(yong)于制造薯片(pian)包裝袋,將鋁沉積在(zai)聚丙烯層上。巧合(he)的是,Alicat科里奧(ao)利流(liu)量(liang)儀(yi)表對薯片(pian)的生(sheng)產并不(bu)陌生(sheng),因為(wei)它(ta)也(ye)被用(yong)(yong)于調味工(gong)藝(yi)生(sheng)產過程中(zhong)。

Alicat艾里(li)卡特CODA科里(li)奧利系(xi)列有多種型號(hao)可供選擇,并且可提供定制服務,請即(ji)刻(ke)與我(wo)們(men)聯系(xi)推(tui)薦適合您的(de)CVD、ALD、超(chao)臨界CO2或(huo)其他工藝的(de)流量計(ji)量和控制解決方案!

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