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平臺介紹

MEMS平臺

稿件來源:ICAC 責(zé)任編輯: 發(fā)布時(shí)間:2018-11-07

  MEMS器件及系統(tǒng)中心隸屬于中國科學(xué)院微電子研究所集成電路先導(dǎo)工藝研發(fā)中心,是CMOS-MEMS兼容的微納加工、檢測與代工服務(wù)于一體的多功能加工平臺。主要為客戶提供MEMS工藝開發(fā)、測試分析、設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)驗(yàn)證、MEMS器件代工制造、封裝與測試等服務(wù)。該中心可與研究所、高校和企業(yè)全方位對接,為科研服務(wù),同時(shí)兼顧企業(yè)需求,為企業(yè)提供技術(shù)支撐與代工服務(wù)。對外開放共享是研究所公共支撐體系建設(shè)的目標(biāo)之一,對提高科研水平、開展技術(shù)交流、促進(jìn)學(xué)科交叉、吸引高層次人才、加強(qiáng)與企業(yè)的合作交流都有重要的作用。

  中心擁有先進(jìn)的CMOS-MEMS工藝兼容的工業(yè)級八英寸線,為客戶提供廣泛的MEMS工藝開發(fā)與代工服務(wù),并且在江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心擁有一條完整的封裝測試試驗(yàn)線,可形成MEMS的全鏈條服務(wù)。目前已與諸多國內(nèi)企業(yè)、研究院所等建立了穩(wěn)固的合作關(guān)系,形成了獨(dú)具特色的服務(wù)模式。在非制冷紅外焦平面陣列、麥克風(fēng)、壓力傳感器、F-Bar、加速度計(jì)等領(lǐng)域?yàn)榭蛻籼峁┒鄻踊墓に嚻脚_解決方案與器件晶圓代工,可以幫助客戶將高性價(jià)比的產(chǎn)品快速推向市場,為客戶創(chuàng)造更多的價(jià)值。

  MEMS器件及系統(tǒng)中心矢志實(shí)現(xiàn)MEMS科研/晶圓代工服務(wù)的靈活定位,最大化客戶價(jià)值。是您最佳的MEMS工藝研發(fā)、測試及晶圓代工合作伙伴!

Module

設(shè)備名稱

主要工藝能力

Litho

步進(jìn)式光刻機(jī)1

1.分辨率:0.5μm;
2.曝光波長:365nm;
3.對準(zhǔn)精度:150nm。

步進(jìn)式光刻機(jī)2:

1.分辨率:0.18μm;
2.曝光波長:248nm;
3.對準(zhǔn)精度:100nm。

雙面步進(jìn)式光刻機(jī)1

1.分辨率:1μm;
2.對準(zhǔn)精度:1.5μm。

雙面接近式光刻機(jī)2

1.分辨率:1μm;
2.對準(zhǔn)精度:3μm。

電子束光刻機(jī)

1.適用于8以及以下英寸晶片加工;
2.最小分辨率:20nm及以下;

涂膠顯影機(jī)

1.涂膠均勻性:(膜厚: 3500?) 3δ≦30?
2.顯影均勻性:3δ≦25nm     

ETCH

柵刻蝕機(jī)-1

130nm技術(shù)代設(shè)備
Chm1:多晶硅
Chm2:HK/MG刻蝕腔體

柵刻蝕機(jī)-2

90nm技術(shù)代設(shè)備

介質(zhì)刻蝕機(jī)-1

130nm技術(shù)代設(shè)備
Chm1:SiO2腐蝕
Chm2:SiNx腐蝕

介質(zhì)/TSV刻蝕機(jī)-2

Chm1:  Cont./Via/Spacer 刻蝕
Chm2:TSV 刻蝕,ER> 8μm/min., AR~30

金屬刻蝕機(jī)

0.35μm技術(shù)代設(shè)備

等離子體去膠機(jī)

 

Furnace

擴(kuò)散爐

Tube1:dry oxide:50A-2000A,<1150C
Tube2:   Wet oxide:500-10000A  ,<1150C
Tube3:   Alloy

多晶硅低壓化學(xué)氣相淀積

Tube1: LPPoly  Dep.   100A-6000A,均勻性<±3% 
Tube2:   Wet oxide:500-10000A  ,<1150C  
Tube3: Drive-in, <1150C                                                                               

IMP

超低能離子注入機(jī)

能量: 200ev~60Kev;Dose: 1E12~1E17;Tilt angle:0~60;注入不均勻性: <1.5(E<2Kev)

中束流離子注入機(jī)

能量:5Kev~250Kev;Dose:5E11~1E16;Tilt angle:  0~60;注入不均勻性:  <0.5%

RTA

硅化物熱退火系統(tǒng)

1.380-1200°C,
2.溫度精度<900°C,±1.5°C;>900°C,±3°C
3.溫度均勻性<5C,3sigma

超薄介質(zhì)生長及快速熱退火系統(tǒng)

Chm1. ISSG SiO2, 厚度范圍8A~200A
Chm2. 柵氧氮化:最薄膜厚8A, N concentration:  0.5-6E15 atom/cm^2
Chm3. 單片LPCVD Poly,400~800C,膜厚100~3000A,可自摻雜B,P
Chm4.spiking RTA:300-1200°C;±3°C; 最大升溫速率250 °C /S

等離子氮化系統(tǒng)

Chm1. 單片LP Poly Si,400~800C,膜厚100~3000A
Chm2. 單片LP SiN,400~850C,膜厚70~5000A
Chm3. HK氮化,DPN
Chm4.HK氮化后RTA

Module

設(shè)備名稱

主要工藝能力

CVD

等離子化學(xué)增強(qiáng)氣相淀積

Chm1. Tensile/Compress Stress SIN DEP:
   1.wafer TEMP <450 ℃
   2.Tensile SIN≧1.0 Gpa, Compressive SIN≧-2.2Gpa
Chm2. PE OX,SIN,SION HM cap:
   1.SIN RI 2.00 +/- 0.02 for 3000 A ,U%< 1.5 % 1 sigma
   2.SION RI 1.75 +/- 0.02 ,U%< 1.5 % 1 sigma
Chm3. HARP STI Ox, gap fill:
   1.gap fill ok,AR>5:1,space100nm

鎢化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)

1.thickness U% <3%, 1 sigma(3,000A film)
2. Gap fill >130nm hole,AR ratio>4:1

Epi

1. 外延生長純Si,SiGe
2. B,P doping in process

等離子化學(xué)增強(qiáng)氣相淀積改造

Chm1: PETEOS,膜厚 1,000-10,000 A, 沉積速率 >6,000  A/min 沉積溫度 400 C 薄膜均勻性 <1.5 %, 1 sigma,應(yīng)力 40~200 MPa
Chm2:PEBPTEOS,膜厚 1,000-10,000 A 沉積速率 >6,000  A/min 沉積溫度 480 C,B% range mean3+/-0.15,range<0.3 Wt%,P% range mean6.9+/-0.15,range<0.2 Wt%
Chm3:PESiN,PESiON,沉積速率 > 7000  A / min,沉積溫度 400 C,膜厚均勻性 Whin wafer <1.5 %, 1 sigma

ALD

HK材料原子層淀積設(shè)備

HK(HfO, La2O3,Al2O3.)原子層淀積,200~400C,5A~100A,科研型設(shè)備

MG材料原子層淀積設(shè)備

MG(TiN,TaN..)原子層淀積,5A~500A,科研型設(shè)備

介質(zhì)材料原子層淀積設(shè)備

介質(zhì)(SiN,SiO2)原子層淀積,5A~500A,科研型設(shè)備

PVD

電子束蒸發(fā)臺

a. 沉積材料:Al, Cr, Ti, Ni等。
b. 沉積速率: 1~15A/s
c. 膜厚度:500A~2μm

高k金屬柵濺射臺

有三個(gè)腔體,9個(gè)靶位,可實(shí)現(xiàn)兩靶及三靶共濺射,已實(shí)現(xiàn)沉積Ta,TaN,TaOx,Ti,TiN,TiOx,Hf,HfO2,Ge,Ni,NiPt,TiAl,TaALN,W,WN等多種薄膜的沉積
可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)濺射,生成氮化物或氧化物
均勻性<±3%
溫度~300℃

MEMS用金屬濺射臺

有七個(gè)工藝腔體,12個(gè)靶位,可實(shí)現(xiàn),兩靶及三靶共濺射,已實(shí)現(xiàn)沉積ALN,Al,Ge,Mo,PZT,VOx Ta,Ru,MgO,W,CoFeB,Co,Pt等多種薄膜的沉積。
可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)濺射,生成氮化物或氧化物
均勻性<±3%,個(gè)別可到~1%;
溫度~700C

互連與接觸濺射臺

Chm1. Ti, 膜厚范圍20A-5000A, 片內(nèi)均勻性 <5%,片間均勻性<5%
填孔性能bottom coverage>40%@0.13μm,AR 3.5:1,
Asymmetry<2.5:1,Overhang<25%
Chm2.TiN, 膜厚范圍20A-5000A, 片內(nèi)均勻性 <5%,片間均勻性<5%
填孔性能>70%@0.13 μm,AR 3.5:1, bottom coverage
Asymmetry<2.5:1,Overhang<15%
Chm3. Ni, NiPt膜厚范圍50A-1000A, 片內(nèi)均勻性 <3%,片間均勻性<3%
Chm4.Al, 膜厚范圍100A-3μm, 片內(nèi)均勻性 <3%,片間均勻性<3%

Module

設(shè)備名稱

主要工藝能力

WET

全自動清洗機(jī)

1. wafer 干進(jìn),干出;wafer 干燥方式為IPA dryer
2. 4個(gè)化學(xué)槽,4個(gè)清洗槽;
  SPM-HQDR / DHF-EDR / APM-QDR / HPM-QDR, IPA dryer;
3. 顆粒要求:size 0.2μm < 20顆;
4. DHF腐蝕SiO2均勻性 < 5%;

半自動濕法腐蝕機(jī)

 5個(gè)化學(xué)槽,5個(gè)清洗槽;
BOE1-EDR / BOE2-EDR / (EG-HF)-EDR / DHF-EDR / H3PO4-HQDR,  BOE

單片清洗/腐蝕機(jī)

1. wafer 干進(jìn),干出;
2. 3種化學(xué)藥劑;SC1 or dNH4OH / dHCL or SC2 / (dHF-HCL)

單片清洗/腐蝕機(jī)

1. wafer 干進(jìn),干出;
2. 3種化學(xué)藥劑;TMAH / Solvent / DHF-DI O3

單片清洗/腐蝕機(jī)

1. wafer 干進(jìn),干出;
2. 3種化學(xué)藥劑;d AR / SC1 / DSP+

單片清洗機(jī)

1. wafer 干進(jìn),干出;
2. 3種化學(xué)藥劑;dHF-HON3 / SC1

CMP

化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)

1)Dry in/Dry out
2)endpoint: STI CMP: R-TCM; POP CMP: R-OPM;
3)拋光均勻性:With in wafer: < 5%; Wafer to wafer: < 3%; Head to head: < 5%                                       

化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)

1)Dry in/Dry out
2)endpoint: Poly CMP: R-TCM
3)拋光均勻性:With in wafer: < 5%; Wafer to wafer: < 3%; Head to head: < 5% 

化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)

1)Dry in/Dry out
2)endpoint: metal gate and W: R-ECM
3)拋光均勻性:With in wafer: < 5%; Wafer to wafer: < 3%; Head to head: < 5%                                       

Metrology

應(yīng)力測試儀

1.不接觸的光掃描技術(shù);2.硅晶圓尺寸:75mm至200mm;3.薄膜壓力測量的范圍:1兆帕至4千兆帕;4.自動的光強(qiáng)調(diào)整;5.自動切換的雙光路波長;6.工作溫度范圍:室溫至500℃

方阻\CV測試儀

測試范圍:10Ω/sq to 10000Ω/sq;最小測量結(jié)深:5nm;準(zhǔn)確性:<3%

四探針測試儀

測試范圍:> 5 mΩ/sq. to < 5 MΩ/sq.           測試重復(fù)性:<0.2% (1σ),測試準(zhǔn)確性:<1%

光學(xué)輪廓儀

垂直分辨率<0.1nm,RMS重復(fù)率:0.05nm,測試的臺階高度精確度0.8%,1σ重現(xiàn)性0.1%

臺階儀

測量重復(fù)性6?,1δ;最大掃描長度55mm;垂直測量范圍524μm

在線膜厚儀

單層及多層透明或半透明膜,反射及橢偏兩種模式

橢偏膜厚儀

單層及多層透明或半透明膜

線寬量測儀

1.最小分辨率:5nm及以下;
2.量測重復(fù)性:靜態(tài):2nm(3δ)/靜態(tài)(A/F 10):3nm(3δ)/動態(tài)(10 次):10nm(3δ);
3.量測位置準(zhǔn)確性:±5μm;

套刻量測儀

 

AFM

 

掃描電鏡S4800

二次電子分辨率:1.0nm(15kV),1.4nm(1kV)   放大倍率:20倍-80萬倍

掃描電鏡S5500

二次電子分辨率:0.4nm(30kV),1.6nm(1kV)   放大倍率:60倍-200萬倍

電學(xué)測量儀Keithley4200-SCS

電壓<100V,電流精度PA

鍵合

設(shè)備名稱

主要工藝能力

8inch圓片鍵合

SUSS ABC200 Cluster Fusion Bonding

對準(zhǔn)精度≤0.2μm,濕法清洗、Plasma激活、IR檢測

SUSS ABC200 Cluster Eutectic Bonding

對準(zhǔn)精度≤3μm,鍵合溫度:室溫~500℃,溫度控制精度:±1℃,最大升溫速率:25℃/min,腔體壓力范圍:5mbar~3000mbar,最大鍵合力:20KN

EVG640&520IS

對準(zhǔn)精度≤5μm,鍵合溫度:室溫~550℃,溫度控制精度:±1℃,最大升溫速率:45℃/min,腔體壓力范圍:4mbar~2600mbar,最大鍵合力:75KN

紅外檢測

IR紅外顯微鏡

用于檢測蓋帽對準(zhǔn)精度與鍵合質(zhì)量

IR鍵合缺陷檢測儀

用于檢測擴(kuò)散鍵合質(zhì)量

吸氣劑濺射

LLS EVO Sputter

Ti、TiZrV、ZrCoRe薄膜

測試

設(shè)備名稱

主要工藝能力

晶圓級測試

晶圓級MEMS自動化測試系統(tǒng)

變溫真空探針臺測試,并且搭配黑體、激光測振儀等,可以實(shí)現(xiàn)紅外探測器、紅外焦平面和壓力傳感器(負(fù)壓)的測試,并且可精確測量MEMS器件的動態(tài)特性和形貌特性。

器件級測試

器件級MEMS智能化測試系統(tǒng)

紅外、加速度計(jì)、陀螺儀及壓力傳感器等器件性能測試

可靠性測試機(jī)失效分析

高溫老化試驗(yàn)箱

125℃或150℃下1000h

高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱

-40℃~150℃,40%~95%R.H或85℃/85R.H/額定偏壓

溫度循環(huán)試驗(yàn)箱

-65℃~150℃,平均升溫速率大于5℃/min

溫度沖擊試驗(yàn)箱

-40℃~150℃,三箱式

高壓蒸煮試驗(yàn)箱

121℃,100%R.H.2atm

振動臺

20Hz~5000Hz,0~100g

高加速沖擊臺

500g~10000g

后道

設(shè)備名稱

主要工藝能力

機(jī)械劃片

Disco DAD3650雙軸半自動機(jī)械劃片機(jī)

4inch~8inch晶圓劃片

倒裝焊

Tresky 3202半自動多功能倒裝焊機(jī)

貼裝精度優(yōu)于±5μm,支持貼裝芯片大小為0.2mm×0.2mm ~40mm ×40mm,可完成芯片癥狀與倒裝的熱壓、共晶貼裝

引線鍵合

HYBond 626半自動超聲引線鍵合機(jī)

集球焊、楔焊、金球、金柱、梁式引線等應(yīng)用為一體,Z軸鍵合頭可根據(jù)參數(shù)設(shè)定實(shí)現(xiàn)半自動作業(yè)

回流

ATV-SOR706真空回流爐

配備無油干泵及分子泵高真空系統(tǒng),采用紅外石英管加熱,加熱面積達(dá)240mm×313mm,最高加熱溫度達(dá)500℃,控溫精度±0.5℃,極限真空達(dá)5×10-4Pa,溫度均一性優(yōu)于±3℃。爐腔帶有分區(qū)加熱功能,可在器件封帽前實(shí)現(xiàn)吸氣劑的激活,并可焊料要求提供惰性氣氛保護(hù),如N2H2、甲酸等。

排氣

10工位的排氣臺

極限真空可達(dá)5×10-6Pa

檢漏

Varian VS MD30移動式檢漏儀

采用干式渦輪泵,最小檢測漏率:5×10-12atm.cc/s.

氣密封裝

SSEC 2400E平行封焊機(jī)和大族激光焊接機(jī)

多樣化氣密性封裝

附件: