元宇宙的玻璃晶圓
『壹』 肖特特種玻璃的質量怎麼樣
肖特是德企,具有德國人的嚴謹,而且專注在玻璃領域已經有百年歷史了,沒點硬實力怎麼可能發展到今天!所以,質量應該有保障,僅供參考哈。
『貳』 藍特光學什麼技術第一
咨詢記錄 · 回答於2021-10-16
『叄』 肖特玻璃怎麼樣
肖特玻璃有以下特性:
物理特性
DURAN®硼硅酸鹽玻璃的一個重要特徵是優良的耐熱性,因而特別適用於實驗室器皿。
加熱時的耐高溫和耐熱沖擊性能
DURAN®硼硅玻璃所能承受的最高操作溫度為500°C。溫度達525°C以上,玻璃開始變軟,開始由固態向粘流態轉換。DURAN®玻璃不僅具備很強的抗化學腐蝕性能,其熱膨脹系數也極低,因而具耐熱沖擊性。
DURAN®玻璃的耐熱沖擊性能是普通玻璃三倍以上,這意味著它可承受由熱至冷的任何變化(直到 Dt = 100K)。 DURAN®玻璃(20/300°C)的線性膨脹系數是3.3*10-6/K 。玻璃內產生任何壓力玻璃都不會破裂,例如向DURAN®玻璃容器內注入灌注開水,容器也不會破裂。
冷藏溫度下的穩定性
DURAN®玻璃也可冷卻至最大極限的零下溫度,這意味著DURAN®也適宜運用在液態空氣(約-192°C)。一般情況下,建議操作條件在-70°C范圍以內,極端低溫下,注意操作盡量使溫差不超過100K。DURAN®試驗瓶或DURAN®試管中放入冷凍物質時,最大容量以3/4為限,並傾斜到45°C放置。
在微波中使用
DURAN®也適於在微波中使用
SCHOTT DURAN®硼硅玻璃的光學特性肖特DURAN®硼硅酸鹽玻璃在可見光譜區內沒有特別的吸收,所以DURAN®的外觀是清澈無色的。在大約310-2200 nm光譜范圍內DURAN®的吸收作用極其微小。如果使用中接觸的是光敏感的物質,玻璃表面可以過渡色著色成棕色,這樣能夠很好地吸收短波區的光線,著色玻璃的吸收限度大約在500 nm。
在光化學工序中,DURAN®玻璃的紫外線區域的光透射有特別重要的意義,在紫外線區域的透射程度可顯示光化反應,例如氯化和磺基氯化反應。氯分子吸收的范圍在280-400 nm內,因此可作為輻射能量的載體。
SCHOTT DURAN®硼硅玻璃的化學特性SCHOTT DURAN®硼硅酸鹽玻璃的抗化學腐蝕性勝過絕大多數金屬和其它材料,並能經受超過100°C的溫度。即使受到水和酸的影響,也只是玻璃濾出極少量的單價離子,因而在玻璃表面形成的一層很薄的、毛孔細膩的硅酸膜,抑制進一步化學反應的侵蝕。
DURAN®玻璃抵抗水、中性和酸式鹽溶液、強酸及它們的混合物,還有氯、溴、碘和有機物質等等的侵蝕。只有當接觸氫氟酸、諸如氟化銨等的含氟化物溶液、加熱過高的磷酸和強鹼溶液,並在逐漸增強和不斷加溫情況下玻璃表面才會受到一定程度的腐蝕。
『肆』 晶圓的製造工藝
熱CVD(HotCVD)/(thermalCVD)
此方法生產性高,梯狀敷層性佳(不管多凹凸不平,深孔中的表面亦產生反應,及氣體可到達表面而附著薄膜)等,故用途極廣。膜生成原理,例如由揮發性金屬鹵化物(MX)及金屬有機化合物(MR)等在高溫中氣相化學反應(熱分解,氫還原、氧化、替換反應等)在基板上形成氮化物、氧化物、碳化物、硅化物、硼化物、高熔點金屬、金屬、半導體等薄膜方法。因只在高溫下反應故用途被限制,但由於其可用領域中,則可得緻密高純度物質膜,且附著強度極強,若用心控制,則可得安定薄膜即可輕易製得觸須(短纖維)等,故其應用范圍極廣。熱CVD法也可分成常壓和低壓。低壓CVD適用於同時進行多片基片的處理,壓力一般控制在0.25-2.0Torr之間。作為柵電極的多晶硅通常利用HCVD法將SiH4或Si2H。氣體熱分解(約650oC)淀積而成。採用選擇氧化進行器件隔離時所使用的氮化硅薄膜也是用低壓CVD法,利用氨和SiH4 或Si2H6反應面生成的,作為層間絕緣的SiO2薄膜是用SiH4和O2在400--4500oC的溫度下形成SiH4+O2-SiO2+2H2或是用Si(OC2H5)4(TEOS:tetra ethoxy silanc)和O2在750oC左右的高溫下反應生成的,後者即採用TEOS形成的SiO2膜具有台階側面部被覆性能好的優點。前者,在淀積的同時導入PH3 氣體,就形成磷硅玻璃( PSG: phosphor silicate glass)再導入B2H6氣體就形成BPSG(borro ? phosphor silicate glass)膜。這兩種薄膜材料,高溫下的流動性好,廣泛用來作為表面平坦性好的層間絕緣膜。 離子布植將硼離子 (B+3) 透過 SiO2 膜注入襯底,形成P型阱離子注入法是利用電場加速雜質離子,將其注入硅襯底中的方法。離子注入法的特點是可以精密地控制擴散法難以得到的低濃度雜質分布。MOS電路製造中,器件隔離工序中防止寄生溝道用的溝道截斷,調整閥值電壓用的溝道摻雜, CMOS的阱形成及源漏區的形成,要採用離子注入法來摻雜。離子注入法通常是將欲摻入半導體中的雜質在離子源中離子化, 然後將通過質量分析磁極後選定了離子進行加速,注入基片中。
退火處理
去除光刻膠放高溫爐中進行退火處理 以消除晶圓中晶格缺陷和內應力,以恢復晶格的完整性。使植入的摻雜原子擴散到替代位置,產生電特性。
去除氮化硅層
用熱磷酸去除氮化硅層,摻雜磷 (P+5) 離子,形成 N 型阱,並使原先的SiO2 膜厚度增加,達到阻止下一步中n 型雜質注入P 型阱中。
去除SIO2層
退火處理,然後用 HF 去除 SiO2 層。
干法氧化法
干法氧化法生成一層SiO2 層,然後LPCVD 沉積一層氮化硅。此時P 阱的表面因SiO2 層的生長與刻蝕已低於N 阱的表面水平面。這里的SiO2 層和氮化硅的作用與前面一樣。接下來的步驟是為了隔離區和柵極與晶面之間的隔離層。
光刻技術和離子刻蝕技術
利用光刻技術和離子刻蝕技術,保留下柵隔離層上面的氮化硅層。
濕法氧化
生長未有氮化硅保護的 SiO2 層,形成 PN 之間的隔離區。
生成SIO2薄膜
熱磷酸去除氮化硅,然後用 HF 溶液去除柵隔離層位置的 SiO2 ,並重新生成品質更好的 SiO2 薄膜 , 作為柵極氧化層。
氧化
LPCVD 沉積多晶硅層,然後塗敷光阻進行光刻,以及等離子蝕刻技術,柵極結構,並氧化生成 SiO2 保護層。
形成源漏極
表面塗敷光阻,去除 P 阱區的光阻,注入砷 (As) 離子,形成 NMOS 的源漏極。用同樣的方法,在 N 阱區,注入 B 離子形成 PMOS 的源漏極。
沉積
利用 PECVD 沉積一層無摻雜氧化層,保護元件,並進行退火處理。
沉積摻雜硼磷的氧化層
含有硼磷雜質的SiO2 層,有較低的熔點,硼磷氧化層(BPSG) 加熱到800 oC 時會軟化並有流動特性,可使晶圓表面初級平坦化。
深處理
濺鍍第一層金屬利用光刻技術留出金屬接觸洞,濺鍍鈦+ 氮化鈦+ 鋁+ 氮化鈦等多層金屬膜。離子刻蝕出布線結構,並用PECVD 在上面沉積一層SiO2 介電質。並用SOG (spin on glass) 使表面平坦,加熱去除SOG 中的溶劑。然後再沉積一層介電質,為沉積第二層金屬作準備。
(1) 薄膜的沉積方法根據其用途的不同而不同,厚度通常小於 1um 。有絕緣膜、半導體薄膜、金屬薄膜等各種各樣的薄膜。薄膜的沉積法主要有利用化學反應的CVD(chemical vapor deposition) 法以及物理現象的PVD(physical vapor deposition) 法兩大類。CVD 法有外延生長法、HCVD , PECVD 等。PVD 有濺射法和真空蒸發法。一般而言, PVD 溫度低,沒有毒氣問題; CVD 溫度高,需達到1000 oC 以上將氣體解離,來產生化學作用。PVD 沉積到材料表面的附著力較CVD 差一些, PVD 適用於在光電產業,而半導體製程中的金屬導電膜大多使用PVD 來沉積,而其他絕緣膜則大多數採用要求較嚴謹的CVD 技術。以PVD 被覆硬質薄膜具有高強度,耐腐蝕等特點。
(2) 真空蒸發法( Evaporation Deposition )採用電阻加熱或感應加熱或者電子束等加熱法將原料蒸發淀積到基片上的一種常用的成膜方法。蒸發原料的分子(或原子)的平均自由程長( 10 -4 Pa 以下,達幾十米),所以在真空中幾乎不與其他分子碰撞可直接到達基片。到達基片的原料分子不具有表面移動的能量,立即凝結在基片的表面,所以,在具有台階的表面上以真空蒸發法淀積薄膜時,一般,表面被覆性(覆蓋程度)是不理想的。但若可將Crambo真空抽至超高真空( <10 – 8 torr ),並且控制電流,使得欲鍍物以一顆一顆原子蒸鍍上去即成所謂分子束磊晶生長( MBE : Molecular Beam Epitaxy )。
(3) 濺鍍( Sputtering Deposition ) 所謂濺射是用高速粒子(如氬離子等)撞擊固體表面,將固體表面的原子撞擊出來,利用這一現象來形成薄膜的技術即讓等離子體中的離子加速,撞擊原料靶材,將撞擊出的靶材原子淀積到對面的基片表面形成薄膜。濺射法與真空蒸發法相比有以下的特點:台階部分的被覆性好,可形成大面積的均質薄膜,形成的薄膜,可獲得和化合物靶材同一成分的薄膜,可獲得絕緣薄膜和高熔點材料的薄膜,形成的薄膜和下層材料具有良好的密接性能。因而,電極和布線用的鋁合金( Al-Si, Al-Si-Cu )等都是利用濺射法形成的。最常用的濺射法在平行平板電極間接上高頻( 13.56MHz )電源,使氬氣(壓力為1Pa )離子化,在靶材濺射出來的原子淀積到放到另一側電極上的基片上。為提高成膜速度, 通常利用磁場來增加離子的密度, 這種裝置稱為磁控濺射裝置( magnetron sputter apparatus ),以高電壓將通入惰性氬體游離,再藉由陰極電場加速吸引帶正電的離子,撞擊在陰極處的靶材,將欲鍍物打出後沉積在基板上。一般均加磁場方式增加電子的游離路徑,可增加氣體的解離率,若靶材為金屬,則使用DC 電場即可,若為非金屬則因靶材表面累積正電荷,導致往後的正離子與之相斥而無法繼續吸引正離子,所以改為RF 電場(因場的振盪頻率變化太快,使正離子跟不上變化,而讓RF-in 的地方呈現陰極效應)即可解決問題。
光刻技術定出 VIA 孔洞
沉積第二層金屬,並刻蝕出連線結構。然後,用 PECVD 法氧化層和氮化硅保護層。
光刻和離子刻蝕
定出 PAD 位置。
最後進行退火處理
以保證整個 Chip 的完整和連線的連接性。
『伍』 玻璃和晶圓都是沙子做成的嗎
玻璃和晶圓的主要化學成分就是二氧化硅,沙子的主要化學成分也是二氧化硅。玻璃是硅沙加其他添加物熔爐里融化後產出的。晶圓是半導體原料,是硅材料加工成12寸或其他尺寸的晶圓。
『陸』 為什麼光刻機造不出來,光碟刻錄機也是進口的呢
光刻機的製造,是集合了很多門類科學頂尖技術的產物,包括光學、精密儀器、數學、機械自動化、流體力學等等。
1、技術難點一:光源。
如果把光想像成一把刻刀,那它的光波長越短,這把刀就會越鋒利。7納米的晶元意味著,在每個元器件之間,只允許有幾納米的間距,相當於頭發絲的萬分之一粗細。
要製造這樣的光源,必須使用一種特殊的極紫外光。這種光源,很難製造。直到2015年的時候,ASML才研製出一台極紫外光刻機。
目前為止,也只有阿斯麥一家公司,能夠生產極紫外光刻機。
2、技術難點二:光學鏡頭。
主要作用是調整光路和聚焦的。其中,高精密的光學鏡頭是光刻機的關鍵核心部件之一。
3、技術難點三:是曝光台的對准技術。
晶元的曝光不能像照相那樣,一次就能完成,必須要換不同的掩膜,多次進行曝光才行。而掩膜和硅晶圓之間的每次對准,都必須控制在納米級別才行。
當曝光完一個區域後,放置硅晶圓的曝光台,必須馬上快速移動,因為要接著曝光下一個區域。
而要在快速移動中,實現納米級的對准,其難度是相當大的。
4、實際上,除了光源、鏡頭和曝光台對准這三個關鍵技術之外,還有很多的保障性技術難題。
比如說,超潔凈的廠房、防止抖動的裝置等等。
光刻機是「半導體工業皇冠上的明珠」,想要製造這樣一台先進的光刻機,其實就是在挑戰整個人類工業技術的極限。而且實際情況要復雜的多。