微電子制造概論-無源器件制造技術(shù)ppt課件.ppt

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1、微電子制造概論無源器件概述什么是無源元件在電子產(chǎn)品中的地位什么是無源元件無源元件：可以感知、監(jiān)控、傳輸、減弱和控制電壓不能區(qū)分正負(fù)極不能產(chǎn)生任何增益和放大常見無源器件電容、電阻、電感變壓器、機(jī)械開關(guān)、濾波器、機(jī)械繼電器主要作用：分壓、退耦、抑制噪音、濾波、調(diào)諧、反饋、終端裝置等電路中，80％的元器件，占50％面積變壓器、濾波器、機(jī)械繼電器電感電容電阻阻容元件識(shí)別方法1．元件尺寸公英制換算（0.12英寸=120mil、0.08英寸=80mil）Chip阻容元件IC集成電路英制名稱公制mm英制名稱公制mm12060805060

2、3040202013.2×1.650302525121.270.80.650.50.32.0×1.251.6×0.81.0×0.50.6×0.3在電子產(chǎn)品中的地位成膜技術(shù)薄膜成膜技術(shù)厚膜成膜技術(shù)薄膜成膜技術(shù)真空蒸發(fā)1．真空（條件）真空蒸鍍是以真空技術(shù)為基礎(chǔ)的一種表面處理方法，必須在一定的真空條件下進(jìn)行。2．材料（對(duì)象）成膜材料一般是金屬或合金。膜的基體（鍍件）既可以是金屬，也可以是非金屬?；w形狀可以是片狀，粉粒狀等各種形狀。3．蒸發(fā)（手段）成膜材料加熱蒸發(fā)，使之汽化。汽化粒子可以是分子，原子，原子團(tuán)。加熱方式有多種，例如

3、電阻加熱法，高頻感應(yīng)法，電子束法（E形電子槍法），離子束法，激光束法等。4．成膜（目的）蒸發(fā)汽化的粒子在基體表面上鍍覆（附著，粘附，凝聚，凝固，沉積，冷凝，凝結(jié)），形成符合要求的鍍層（薄膜）。薄膜成膜技術(shù)--真空蒸發(fā)真空蒸發(fā)蒸發(fā)法真空鍍膜裝置由鍍膜機(jī)和干涉顯微鏡測(cè)厚設(shè)備組成真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)主要由真空系統(tǒng)、鍍膜室（鐘罩）、提升機(jī)構(gòu)、電器控制組成?？捎谜舭l(fā)法鍍制光學(xué)元件的各種透射膜、反射膜及各種濾光膜，電學(xué)膜或裝飾性薄膜。真空蒸發(fā)旋片式機(jī)械泵是一種氣壓傳輸泵，它用油來保持密封并依靠機(jī)械方法不斷地改變泵內(nèi)吸氣空腔的體積，使被抽容器

4、內(nèi)氣體的體積不斷膨脹從而獲得真空。它是一種低真空泵，常被作為粗抽泵和前級(jí)泵。其性能參數(shù)主要有極限壓強(qiáng)和抽氣速率。真空蒸發(fā)蒸發(fā)源電阻加熱裝置，通以電流，使蒸鍍材料從固相變?yōu)橐合?，再由液相變?yōu)闅庀?，再由氣相淀積在襯底上形成薄膜真空蒸發(fā)擴(kuò)散泵是一種氣壓傳輸泵，利用高速噴射的油蒸氣和氣體分子碰撞，由于射流具有高流速(約200米/秒)、高密度、高分子量(300-500)，故能有效地帶走氣體分子。工作過程為油蒸發(fā)-噴射-凝結(jié)，重復(fù)循環(huán)。擴(kuò)散泵不能單獨(dú)使用，一般采用機(jī)械泵為前級(jí)泵，以滿足出口壓強(qiáng)(最大40Pa)，如果出口壓強(qiáng)高于規(guī)定值，

5、抽氣作用就會(huì)停止。真空蒸發(fā)儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣罐為置于機(jī)械泵、擴(kuò)散泵之間的真空容器，為防止油蒸氣反擴(kuò)散以及暫停時(shí)機(jī)械泵時(shí)儲(chǔ)存擴(kuò)散泵抽出的氣體。真空蒸發(fā)干涉顯微鏡干涉儀和顯微鏡的組合，將被測(cè)件和標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)鏡面相比較，用光波波長(zhǎng)作為尺子來衡量工件表面的不平深度，用顯微物鏡進(jìn)行高倍放大后再行觀察和測(cè)量。真空蒸發(fā)干涉顯微鏡的顯微目鏡取下，換上CCD,把干涉條紋轉(zhuǎn)換到計(jì)算機(jī)的顯示屏上，便于觀察和測(cè)量。真空蒸發(fā)計(jì)算機(jī)及軟件薄膜樣品臺(tái)階處的干涉條紋，由于薄膜樣品的兩個(gè)表面有光程差，干涉條紋發(fā)生了彎曲，通過測(cè)量條紋的偏移和條紋間距，即可計(jì)算出臺(tái)階高度

6、（薄膜厚度）。離子濺射原理：在低氣壓系統(tǒng)中，氣體分子在相隔一定距離的陽極和陰極之間的強(qiáng)電場(chǎng)作用下電離成正離子和電子，正離子飛向陰極，電子飛向陽極，二電極間形成輝光放電，在輝光放電過程中，具有一定動(dòng)量的正離子撞擊陰極，使陰極表面的原子被逐出，稱為濺射，如果陰極表面為用來鍍膜的材料（靶材），需要鍍膜的樣品放在作為陽極的樣品臺(tái)上，則被正離子轟擊而濺射出來的靶材原子沉積在試樣上，形成一定厚度的鍍膜層。離子濺射時(shí)常用的氣體為惰性氣體氬，要求不高時(shí)，也可以用空氣，氣壓約為5X10-2Torr。離子濺射鍍膜與真空鍍膜相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是：

7、（1）裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，濺射一次只需幾分鐘，而真空鍍膜則要半個(gè)小時(shí)以上。（2）消耗貴金屬少，每次僅約幾毫克。（3）對(duì)同一種鍍膜材料，離子濺射鍍膜質(zhì)量好，能形成顆粒更細(xì)、更致密、更均勻、附著力更強(qiáng)的膜。離子濺射離子濺射膜厚監(jiān)控技術(shù)（真空蒸鍍）石英晶體振蕩法石英晶體的諧振頻率和膜厚成正比光電法光的干涉效應(yīng)電阻法石英晶體諧振器如圖所示。它是在晶片的兩個(gè)對(duì)面上噴涂一對(duì)金屬極板，引出兩個(gè)電極，加以封裝所構(gòu)成。壓電效應(yīng)：晶片在電壓產(chǎn)生的機(jī)械壓力下，其表面電荷的極性隨機(jī)械拉力而改變的一種現(xiàn)象。如圖1(a)所示。壓電諧振：外加交變電

8、壓的頻率等于晶體固有頻率時(shí)，回路發(fā)生串聯(lián)諧振，電流振幅最大的一種現(xiàn)象。產(chǎn)生壓電諧振時(shí)的振蕩頻率稱晶體諧振器的振蕩頻率。圖1(b)所示。厚膜成膜技術(shù)厚度達(dá)數(shù)微米~數(shù)十微米厚膜漿料組成：固體微粒：決定性質(zhì)和用途載體：懸浮固體微粒，不參與組膜，蒸發(fā)用途：導(dǎo)體漿料電阻漿料介質(zhì)漿料隔離漿料等制備：攪拌均勻厚膜成膜