其中,PVD(物理气相沉积)是当前国际上广泛应用的一种先进的表面处理技术,其工作原理就是在真空条件下,采用物理方法,将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。而化学气相沉积(CVD)是指化学气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层或纳米材料的方法,是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术,包括大范围的绝缘材料、大多数金属材料和金属合金材料。

为什么西人马始终立足于感知与人工智能的核心技术的研发?

PVD机台电子束蒸镀

据现场工程师介绍,PVD设备可以在硅片表面沉积金属膜层,经过光刻和刻蚀后形成金属线路。该设备的优点主要是成膜速率快、成膜质量好、人机交互非常便捷、工艺便于控制等,可沉积包括金、钛、铝、镍、铜和铬等常用半导体材料。

而PECVD(化学气相沉积)设备是通过腔体的气体在射频电源的作用下获得足够的能量,被激发成等离子体,等离子体在腔体中经过一系列的碰撞反应生成新的材料,该设备可以沉积氧化硅、氮化硅等材料,具有成膜均匀性好、工艺便于控制、设备的人机交互便捷等优势。

接下来,跟随工作人员来到黄光车间,该车间完全采用黄色光源,以减少照明对光刻生产的影响。光刻是平面型晶体管和集成电路生产中的核心工艺,可以将芯片设计的图形转移到衬底表面。光刻机的解析度直接决定了芯片可以做到的尺寸,是整条工艺线的重要指标,这与晶圆的集成度大小直接关联。

相较于国内其他MEMS企业,西人马的光刻技术处于较先进的水平。据了解,西人马公司近期引进了ASML光刻机以及日本的自动涂胶机和显影机。自动涂胶机的作用是将光刻胶均匀涂到晶圆表面上,以方便后面的曝光显影。而光刻机是将涂完胶的晶圆通过曝光将掩模版上的图形转移到WAFER表面。最后经过显影,在Wafer表面形成最后的图形。

而键合作为MEMS芯片工艺中的一项重要封装技术,是实现芯片与环境之间的有机交互与隔离,从而在保证芯片功能实现的情况下,起到保护芯片、提高可靠性的作用。目前西人马车间内主要用到两种技术,一种是阳极键合,另一种是硅硅键合。阳极键合是把玻璃跟硅结合在一起的一种技术,而硅硅键合技术即在高温条件下将硅与硅直接结合在一起的一种技术。压力芯片依据使用的温度条件或压力要求会选用合适的键合方式。