本次微電子工藝生產實習開始於2023年2月25日，歷時三周，於2023年3月15日圓滿結束。在本次實習中，預定依次完成以下任務：清洗矽片、一次氧化、光刻基區、硼擴、光刻發射區、磷擴、光刻引線孔、反刻鋁、合金化、中測、劃片、上架燒結、壓焊、封帽及成測等工藝。
但由於實驗室空間有限且人員過多，所以我所在的第二大組第6小組完成了其中的一氧、光刻基區、光刻發射區、磷擴、鍍鋁、壓焊、封帽、成測等單項工藝。在實習的最後兩天還參觀了哈爾濱電晶體廠。
矽片清洗
購買回來的矽片表面會有封蠟、有機磨料、氧化物磨料等汙染，為後續步驟不受汙染影響，需在進行各道工序之前進行清洗。用每一種清洗劑擦拭的時候都應該先擦背面，後擦正面，因為需將矽片放置在平面上進行擦拭，若先擦拭正面，擦拭背面的時候正面會再次被汙染。在一氧前尤其應特殊進行去油操作，原因是油膜會將矽片與水汽隔離開，無法進行溼氧氧化。
去油所用化學試劑順序不可顛倒，因為甲苯、丙酮、乙醇對有機物的溶解能力依次下降，自身溶解能力的順序則為：甲苯能溶於丙酮，難溶於乙醇，丙酮能溶於乙醇而難溶於水，乙醇能溶於水。在清洗的過程中若需用水，則應使用高純度去離子水，標準為大於10m（以電阻率計），若去離子水的純度較低，則其中的鈉離子在氧化時會進入二氧化矽層，造成pn 結漏電、mos器件閾值電壓不穩等不良後果。
一氧一氧採用幹氧-溼氧-幹氧交替方法，原因是幹氧生長的氧化膜緻密，針孔少，但速率太慢；溼氧生長的氧化膜疏鬆，針孔可能較多，表面潮濕，在光刻時容易浮膠，但生長速率快，可快速增加氧化層厚度。溼氧氧化層厚度還與氧氣的水浴溫度有關，且溫度越高生長速率越快，相同時間內氧化膜生長厚度越厚。因為氧化是在si-sio2介面發生，攜帶水汽的氧氣先溶解到已生成的二氧化矽層中，然後在高溫下向si-sio2介面擴散並進行化學反應，而溫度越高水汽在二氧化矽中的溶解度更高，向內部擴散速度越快。
在氧化過程中應採取穿超淨服等措施嚴格避免鈉離子的汙染，若實在無法避免摻入了鈉離子，則應適當進行摻氯氧化，目的是將不慎摻入的鈉離子固定在一定區域內，降低其電活性。若氧化層太薄或針孔密度過大及發生其他嚴重玷汙，則氧化層的掩蔽作用將被大大減弱，在後續的硼擴或磷擴過程中將無法阻擋雜質進入矽襯底，從而破壞了定向定量摻雜的要求。在將矽片推入或拉出高溫氧化爐時都應緩慢進行，以防止矽片及石英舟（石英的東西都好貴好脆啊）產生熱應力甚至炸裂。
氧化層厚度不同，其在白光下干涉色彩也不同，用經驗的工人或老師都是通過干涉色彩及氧化時間大致估計氧化層厚度（好厲害）。
光刻基區
光刻基區的大致工藝步驟：預烘—甩膠—前烘—**—顯影、定影—去膠。其中預烘是為了去除si片表面氧化層中殘留的水汽，避免在塗膠是產生浮膠等不良狀況。
光刻膠的厚度由甩膠時間及機器的轉速決定，轉速控制在3千轉每分鐘（和後面劃片機器上刀具的轉速相比弱爆了）。塗膠後進行前烘，可去除光刻膠中80%~90%的有機溶劑。經過**（本次實習使用接觸式紫外線**）之後光刻膠上以出現肉眼不可見的潛像。
經過顯影、定影之後就可以看到和掩膜板上相對應的影象了。此時應鏡檢膠膜圖形，若不合要求應去膠重做；符合要求的即可進行腐蝕二氧化矽，露出基區表面。最後將光刻膠去除，光刻基區流程完畢硼擴
硼擴採用兩步擴散工藝：預澱積，再分布。預澱積採用恆定源擴散，溫度較低，目的是向矽片中摻入一定量的雜質，再分布採用限定源擴散的方法使預澱積使摻入的雜質在高溫下想si片內部擴散，從而得到一定的濃度分布及結深。
本次實習使用固態bn陶瓷源，因此需在預澱積之前進行硼源活化，化學方程式為：
bn+o2b2o3+no x
在硼擴時會發生反應：
b2o3+si b+sio2（b）
即反應會產生副產物硼矽玻璃。硼矽玻璃中仍殘留硼雜質，在後續的再分布中仍會向si片內部擴散，從而改變預定的雜質表面濃度ns。因此，需在預澱積與再分布之間應加入一步漂洗硼矽玻璃的操作，即將進行完預澱積的矽片冷卻後在hf腐蝕液中進行涮洗。
因硼矽玻璃親水而二氧化矽疏水，所以在漂洗過程中當矽片背面不掛水時則說明硼矽玻璃已漂洗乾淨，應停止涮洗，避免造成過腐蝕。漂洗硼矽玻璃之後應對陪片進行方塊電阻的測量以調整預澱積時間直至滿足設計要求，然後再以該種工藝對正片進行預澱積。若陪片方塊電阻偏高，則應進行慢氧化，增加幹氧氧化時間；反之，若方塊電阻偏低，則應進行快氧化，相應的增加溼氧氧化的時間從而調節si片表面硼的濃度到設計水平。
光刻發射區
光刻發射區是第二次光刻，與第一次操作大體相同。不同之處是，在此次及以後的光刻之前都要利用第一次光刻時刻出的對版標記進行對版，以免光刻位置發生偏差。（不幸的是在我所在的小組即將進行光刻發射區的時候突然被告知光刻室內的通風裝置出現故障，而顯影、定影等操作均需在通風櫥內進行，因此本次實習並沒有進行光刻發射區的實際操作，只是觀察了上一小組所做的si片，並分析其中所存在的問題）在觀察上一小組同學進行完光刻發射區操作之後的矽片時發現：
某些矽片在不同程度上出現了浮膠，鑽蝕等不良現象。出現浮膠的矽片在顯微鏡下觀察較模糊，且有多重色彩，這是因為氧化層厚度不均勻，在白光下干涉出各種色彩。而鑽蝕則是在光刻出的線條一側有類似於重影的第二條線，被老師稱為「雙層邊」，鑽蝕現象是由於對版不正導致的。
磷擴磷擴與硼擴不同的是：磷擴不需要進行磷源活化和漂洗磷矽玻璃。不需進行活化是因為在此次擴散中磷源使用的是含p2o5的陶瓷片，不需在進行其他反應。
此次磷擴是為了做發射區，而發射區的雜質濃度越高越好，所以可以不用考慮磷矽玻璃中殘留的磷雜質對器件造成的影響。磷擴是需要特別注意的是，p2o5很容易與水汽發生化學反應生成磷酸（h3po4）導致磷源變質甚至陶瓷片發生形變。因此，應避免將溼的矽片放在有磷源的石英舟上進行烘乾。
在磷擴時應該特別注意：1）時間不能過長，以免pn結被擴穿（若基區被擴穿，則會出現無結及反電阻特性）；2）預澱積時溫度應較高以補償硼擴時擴散進入矽片中的硼。
光刻引線孔
與前兩次光刻相同，應特別注意對版準確，以免圖形刻偏。
真空鍍鋁
採用真空蒸鍍的方法在已經存在圖案的矽片上澱積一層鋁膜。鋁作為微電子器件的金屬化系統，具有以下優點：**便宜，電阻率相對較小，工藝特性好（包括粘附特性好，易光刻，易壓焊）。
但鋁在水汽中抗酸鹼能力不強，抗電遷移特性不好，電阻率和金、銀、銅等相比也較高，除此之外，鋁在低摻n型si上不易產生歐姆接觸。真空蒸鍍機中有鎢絲和坩堝兩種加熱器，其中，鎢絲加熱器結構及加熱方法簡單，公升溫快，但不可加熱熔點較高的金屬，且鎢絲在加熱的過程中本身也有昇華，會對si片產生汙染。因此，目前真空鍍鋁多使用電子束加熱氣化鋁。
真空鍍鋁時應注意的有：高真空度、加熱功率適當、快門開啟時間適合。若真空度達不到要求，則可能產生的不良後果有：
1）鋁膜被氧化，表現出來就是鋁膜沒有光亮的金屬色彩；2）殘留的氣體分子會對氣化的鋁原子產生散射，鋁膜疏鬆且厚度不夠，並且si片背面也可能被鍍上鋁膜；3）鎢絲被氧化、斷裂。本次實習過程中，利用鎢絲加熱器時電流加不上，無法產生足夠的加熱功率，因此改用坩堝加熱器，公升溫較慢，所鍍出的鋁膜很薄。
需要注意的是：鍍鋁之後的晶元不可在接觸水，因鋁可與水發生化學反應，從而破壞以
澱積的鋁膜。在此之後的各次清洗，最後一步都應使用無水乙醇而不再是去離子水！
劃片切割矽片的劃片機有金剛石劃片機、砂輪劃片機以及雷射刀具的切割機。本次實習採用砂輪劃片機。砂輪刀片很薄，很鋒利，在切割時高速旋轉，轉速可達每分鐘上萬轉。
在設計矽片時，應在相鄰晶元單元之間預留出一定的切割餘量，否則在劃片時會損傷晶元。
上架燒結
在上架的過程中應注意用來糊接管芯與管座的導電銀漿應適量，以免造成短路。在將管芯放置到管座上的時候也應注意防止短路且注意避免汙染。
壓焊壓焊機的功率要適度，功率較低焊接較難，功率過高容易將矽鋁絲燒斷。矽鋁絲極細，在操作過程中應注意動作應及其輕緩，避免將其弄斷。晶元表面應保持清潔，否則也會出現壓焊困難及焊接不牢等不良現象。
封帽封帽前應將電容儲能式焊機充電，直至電壓達到240v左右，通過高壓力（0.3~0.4mpa）作用下的管帽和管座瞬間放電，產生高壓電弧，產生高溫，使管帽和管座牢固的熔接在一起。
成測在封帽之後再次進行效能測量，利用電晶體特性圖示儀，測量其放大倍數及各極限引數。
06級微電子工藝實習報告
微電子工藝實習任務書 06級電子科學與技術專業 一實習要求 1 了解和熟悉電子元件的表面封裝技術 2 掌握電路板 pcb板 的製作流程及各道工序的工藝 3 掌握電子元器件 包括積體電路 貼片元件等 的焊接技術 二 實習時間 地點安排 總實習時間為兩周 採用分散學時的方法進行 1 第9週至17週為實習...
微電子實習報告
課題 學院 姓名 小組人員 指導老師 通過在實驗室中的實際操作，培養學生的動手能力，積累一定的實踐經驗。在實踐中發現理論的不足，加深對理論知識的理解，激發學生動手動腦勇於創新的積極性，培養學生嚴謹，認真的學習態度和工作作風，為後續課程的學習打下堅實的基礎。1 熟悉一些電工電子常用元器件及其基本效能 ...
微電子工藝演講稿
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