微纳公共平台提供多种设备,分成不同模组,包括光刻模组、材料沉积、生长和处理模组、干法和湿法刻蚀模组,以及表征测试模组。各模组进行特定的工艺流程。
光刻指将图形从掩膜转移到硅片或任何其它衬底上的复杂工序,是高度精密的照相制版印刷方法,须于零微粒的环境(“黄光区”)中进行。图形首先从掩膜转移到感光材料上,此感光材料被叫做光刻胶,然后再以化学刻蚀或等离子体刻蚀技术从光刻胶转移到硅片表面的薄膜材料上。
制造纳米结构和纳米器件的过程会用到多种薄膜。薄膜的沉积分为物理气相沉积和化学气相沉积,是现代半导体技术的关键工序。金属是半导体等器件互连的关键材料,蒸发和溅射是常用的物理沉积方法。二氧化硅和氮化硅等介电材料主要用作绝缘和钝化,低压化学气相沉积和等离子体增强化学气相沉积则是最常用的薄膜沉积方法。对于高电介系数材料,原子层沉积可精确地控制薄膜厚度至原子层量级,而且对于高深宽比结构都可实现到表面沉积的一致性。其他相关的工序还有热退火,有助我们研究不同物料的特性,或它们在不同温度下的结构特性,热扩散和掺杂物活化。
干法刻蚀是微加工和纳米加工最重要的工序之一,通常包括介电刻蚀、多晶硅刻蚀或导体刻蚀,视要从衬底上除去的薄膜类型而定。工序包括两个基本步骤:在图形化步骤中,所需图形以光刻的方式转移光刻胶上;然后是图形转移步骤,所需图形以干法刻蚀在硅本身,或绝缘或导电的沉积薄膜上。最常用的干法刻蚀方法是反应离子刻蚀,通过这种刻蚀可实现高精度各向异性刻蚀。化学湿法刻蚀技术指完成光刻工序后,以液相蚀刻剂除去不受硬化光刻胶所保护的薄膜材料。蚀刻剂必须为高纯度并经过过滤,至于使用那种蚀刻剂视乎需要刻蚀的材料而定。我们拥有多个特别设计的湿化工艺台以及不同蚀刻剂配方以供选择。
在工艺过程中,对光刻、刻蚀、化学机械研磨、离子注入和化学气相沉积等工序的测试,可以帮助我们观察机器性能和多个关键工序的功能。我们拥有多种测试系统,可提供实时的非破坏性或破坏性关键参数测量,从而有效地监控整个工艺过程。