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si基gan功率器件工艺流程?

295 2023-12-03 22:45 admin

一、si基gan功率器件工艺流程?

清洗

集成电路芯片生产的清洗包括硅片的清洗和工器具的清洗。由于半导体生产污染要求非常严格,清洗工艺需要消耗大量的高纯水;且为进行特殊过滤和纯化广泛使用化学试剂和有机溶剂。

在硅片的加工工艺中,硅片先按各自的要求放入各种药液槽进行表面化学处理,再送入清洗槽,将其表面粘附的药液清洗干净后进入下一道工序。常用的清洗方式是将硅片沉浸在液体槽内或使用液体喷雾清洗,同时为有更好的清洗效果,通常使用超声波激励和擦片措施,一般在有机溶剂清洗后立即采用无机酸将其氧化去除,最后用超纯水进行清洗,工具的清洗基本采用硅片清洗同样的方法2、热氧化,热氧化是在800~1250℃高温的氧气氛围和惰性携带气体(N2)下使硅片表面的硅氧化生成二氧化硅膜的过程,产生的二氧化硅用以作为扩散、离子注入的阻挡层,或介质隔离层。

2、热氧化

热氧化是在800~1250℃高温的氧气氛围和惰性携带气体(N2)下使硅片表面的硅氧化生成二氧化硅膜的过程,产生的二氧化硅用以作为扩散、离子注入的阻挡层,或介质隔离层。典型的热氧化化学反应为:Si + O2 → SiO2

3、扩散

扩散是在硅表面掺入纯杂质原子的过程。通常是使用乙硼烷(B2H6)作为N-源和磷烷(PH3)作为P+源。工艺生产过程中通常分为沉积源和驱赶两步。

4、离子注入

离子注入也是一种给硅片掺杂的过程。它的基本原理是把掺杂物质(原子)离子化后,在数千到数百万伏特电压的电场下得到加速,以较高的能量注入到硅片表面或其它薄膜中。经高温退火后,注入离子活化,起施主或受主的作用。

5、光刻

光刻包括涂胶、曝光、显影等过程。涂胶是通过硅片高速旋转在硅片表面均匀涂上光刻胶的过程;曝光是使用光刻机,并透过光掩膜版对涂胶的硅片进行光照,使部分光刻胶得到光照,另外,部分光刻胶得不到光照,从而改变光刻胶性质;显影是对曝光后的光刻胶进行去除,由于光照后的光刻胶和未被光照的光刻胶将分别溶于显影液和不溶于显影液。

6、湿法腐蚀和等离子刻蚀

通过光刻显影后,光刻胶下面的材料要被选择性地去除,使用的方法就是湿法腐蚀或干法刻蚀。湿法腐蚀或干法刻蚀后,要去除上面的光刻胶。

反应的方法对基材腐蚀的过程,去除不同的物质使用不同的材料。对不同的对象,典型使用的腐蚀材料为:

腐蚀硅(Si) —— 使用氢氟酸加硝酸(HF + HNO3)

腐蚀二氧化硅(SiO2) —— 使用氢氟酸(HF)

腐蚀氮化硅(Si3N4) —— 使用热磷酸(热H3PO4)

干法刻蚀是在等离子气氛中选择性腐蚀基材的过程,刻蚀气氛通常含有F等离子体或碳等离子体,因此刻蚀气体通常使用CF4类的气体。

7、化学气相沉积(CVD)

CVD被使用来在硅片上沉积氧化硅、氮化硅和多晶硅等半导体器件材料,是在300~900℃的温度下通过化学反应产生以上物质的过程。典型的化学反应为:

SiH4 + O2 → SiO2 + 2 H2O

生长过程中掺磷时加磷烷的反应为:

4 PH3 + 5 O2 → 2 P2O5 + 6 H2

SiH2Cl2 +2 N2O → SiO2 + 2 N2 + 2 HCl

化学气相沉积根据CVD反应的气氛和气压可分为低压CVD(LPCVD)、常压CVD(APCVD)和离子增强CVD(PECVD)等。

8、金属沉积

在硅基片上沉积金属以作为电路的内引线的方法有蒸发、溅射、CVD等,亚微米集成电路生产通常采用溅射的方法。铝是常用的金属沉积材料,其它的材料包括金、钛、钼、钨、钛钨合金、钯、铜也在一些器件上采用。

9、化学机械抛光(CMP)

CMP是类似机械抛光的一种抛光方式,一般用于具有三层或更多层金属的集成电路芯片制造生产。在已形成图案的芯片上进行化学机械抛光,使之形成平整平面,以减轻多层结构造成的严重不平的表面形态,满足光刻时对焦深的要求。

10、背面减薄(BG)

在芯片的生产过程中,芯片太薄不利于芯片生产。通常在芯片生产结束后,用细砂轮将芯片的背面进行研削,使芯片减至一定的厚度。

二、功率器件可靠性测试怎么样?

各种功率器件的测试方法很多,可以用摇表,万用表配合测试仪器来测试是比较准确的。

三、功率器件的功率范围?

答:将直接使用220伏交流电、大于1200W的用电器称为大功率电器,以区分将市电降压并转换成直流的用电器。

一般大学生寝室大功率限制早1000W或者800W,并且是明文规定除了学校寝室本来安装有的电器,是不允许使用大功率的,比如:吹风机、电饭锅、电烧热水壶等。

四、功率器件损坏原因?

功率器件损坏的原因线路老化短路瞬间电流增大导致损坏的主要原因。

五、功率器件的材料?

功率元件的基本材料多半都是以硅(Si)为主,这也是传统最为普遍的半导体材料。

检测功率器件工作电流法

这是目前比较常用的功率半导体器件保护方法,对功率半导体器件有一定的保护作用。该方法是在被保护的功率半导体器件工作电流通路中串入检测元件(电阻或电流互感器等),通过检测被保护器件的工作电流在检测元件上的电流或电压信号,再经电路处理获得故障信号,通过保险丝或关断电源等方法进行保护。

检测功率器件工作电流法的工作原理和线路结构与检测主电路电流法相同,不同的是检测对象是被保护器件的工作电流,所以灵敏度比检测主电路电流法要高,效果也要好。

六、什么叫功率器件?

功率器件即输出功率比较大的电子元器件,是电子元件和电子器件的总称,是功率放大器。功率放大是利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。主要由电子元件业、半导体分立器件和集成电路业等部分组成。功率电子器件大量被应用于电源,伺服驱动,变频器,电机保护器等功率电子设备。

七、功率器件和半导体器件的区别?

一、功率器件包括哪些

功率器件有大功率的二极管、三极管、MOSFET等等电子器件。功率器件:流通器件的电流较大。是功率放大器。功率放大是利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。

二、功率器件和芯片区别

区别是功率半导体是利用半导体开关的通断控制电流的方向、电压与频率,数字芯片通过半导体的通断来模拟二进制的0或者1,以此来达到计算的目的。

八、元器件测试与产品测试的区别?

硬件测试和软件测试的区别如下: 1.测试目的不同 硬件测试的目的主要是保障硬件的可靠性,以及硬件和硬件的联接关系的正确性与准确性。 软件测试的目的主要是保证软件流程的正确性,以及正确的应用逻辑关系。 2.测试手段不同 硬件测试的手段,主要是针对硬件本身以及环境的测试,比如老化测试、寿命测试、故障率测试等。 软件测试,主要是通过对软件的输入进行控制,从而达到不同的测试结果,通过输入输出的差异比较测试是否正确和准确。 3.测试工具不同 硬件测试更多的是使用硬件进行,比如示波器等。 软件测试相对来说,用到的只是数据性的工具,或者软件。 4.测试结果的稳定性不同 硬件测试有可能在相同的条件下(如相同的温度),出现不同的测试结果 软件测试的输入相同的话,如果没有引入随机数据,则其输出是相同的。

九、功率器件功率是什么意思?

也被称为电力电子器件,简单来说,就是具有处理高电压、大电流能力的功率型半导体器件。由于早期主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面,因此得名“电力电子器件”。

十、元器件电性能测试方法?

元器件的检测是一项必不可少的基础性工作,如何准确有效地检测元器件的相关参数,判断元器件的是否正常,不是一件千篇一律的事,必须根据不同的元器件采用不同的方法,从而判断元器件的正常与否。电子元器件主要有三类检测项目:

1.常规测试主要测试电子元器件的外观、尺寸、电性能、安全性能等;根据元器件的规格书测试基本参数,如三极管,要测试外观、尺寸、ICBO、VCEO、VCES、HFE、引脚拉力、引脚弯曲、可焊性、耐焊接热等项目,部分出口产品还要测试RoHS。

2.可靠性测试主要测试电子元器件的寿命和环境试验;根据使用方的要求和规格书的要求测试器件的寿命及各种环境试验,如三极管,要进行高温试验、低温试验、潮态试验、振动试验、最大负载试验、高温耐久性试验等项目的试验;

3.DPA分析主要针对器件的内部结构及工艺进行把控。如三极管,主要手段有X光检测内部结构、声扫监控内部结构及封装工艺、开封监控内部晶圆结构及尺寸等。其中X-Ray实时成像技术应用日渐广泛,由于其具有无损、快速、易用、相对低成本的特点,得到越来越多的电子产品制造商的青睐。X-ray检测可用来检查元器件的内部状态,如芯片排布、引线的排布以及引线框架的设计、焊球(引线)等。对复杂结构的元器件,可以调整X光管的角度、电压、电流以及图像的对比度和亮度,获取有效的图像信息。

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