微细加工

微细加工是制造微米级或更小的微型结构的过程。从历史上看，最早的微制造工艺用于集成电路制造，也称为“ 半导体制造 ”或“半导体器件制造”。在过去的二十年中，微机电系统、微系统、微机械及其子领域，微流体学片上实验室，光学MEMS、RF MEMS、PowerMEMS、BioMEMS及其扩展到纳米级（例如，用于纳米机电系统的NEMS）已经重新使用，调整或扩展了微制造方法。平板显示器和太阳能电池也正在使用类似的技术。

于各种印记，铸造和模塑技术中，这些技术已成功应用于微区域。例如，DVD的注射成型涉及在光盘上制造亚微米尺寸的斑点。

微型制造实际上是在制造微型设备中使用的一系列技术。其中一些是非常古老的起源，与光刻或蚀刻之类的制造无关。抛光是从光学制造业借来的，许多真空技术都来自19世纪的物理学研究。电镀也是19世纪的一种技术，适用于生产微米级的结构，各种冲压和压花技术也是如此。

为了制造微器件，必须重复执行许多过程，一次又一次。这些过程通常包括沉积薄膜，对具有所需微特征的薄膜进行构图以及去除（或蚀刻）薄膜的某些部分。通常在每个单独的工艺步骤中使用薄膜计量，以确保薄膜结构在厚度（t）、折射率（n）和消光系数（k）方面具有所需的特性，以实现合适的器件性能。例如，在存储芯片制造中，大约有30个光刻步骤，10个氧化步骤步骤，20个蚀刻步骤，10个掺杂步骤以及许多其他步骤。微加工工艺的复杂性可以通过其掩膜数量来描述。这是构成最终器件的不同图案层的数量。现代微处理器由30个掩模制成，而几个掩模足以满足微流体设备或激光二极管的要求。微细加工类似于多次曝光摄影，其中许多图案彼此对齐以形成最终结构。

微型制造是在洁净室中进行的，洁净室中的空气已经过滤掉了微粒污染，并且对温度、湿度、振动和电干扰进行了严格控制。烟雾、灰尘、细菌和细胞的尺寸为微米级，它们的存在会破坏微型设备的功能。

洁净室可提供被动清洁度，但在每个关键步骤之前也会主动清洁晶圆。RCA-1清洁在氨 -peroxide溶液去除有机污染物和颗粒; 在氯化氢-过氧化物混合物中进行RCA-2清洗可去除金属杂质。硫酸 – 过氧化物混合物可去除有机物。氟化氢从硅表面去除天然氧化物。这些都是溶液中的湿法清洁步骤。干洗方法包括氧气和氩气等离子体处理以去除不需要的表面层，或在高温下进行氢气烘烤以去除天然氧化物，然后再进行外延。栅极前清洁是CMOS制造中最关键的清洁步骤：它可以确保ca。可以有序地生长2 nm厚的MOS晶体管氧化物。氧化以及所有高温步骤都对污染非常敏感，因此清洁步骤必须先于高温步骤。

表面处理只是一个不同的观点，所有步骤都与上述相同：在开始处理之前，要使晶片表面处于受控且众所周知的状态。晶圆被先前的处理步骤所污染（例如，在离子注入过程中，高能离子从室壁轰击金属），或者它们可能已经从晶圆盒中收集了聚合物，并且根据等待时间的不同而不同。

晶圆清洗和表面准备工作与保龄球馆中的机器类似：首先清除所有不需要的碎片，然后重建所需的图案，以便游戏继续进行。