微电子毕业论文

毕业实习报告 姓 名 班 级 微电一班 学 号 所属院系 电子工程系 专 业 实习单位 工作部门（工种） 实习起讫时间 带教老师 职称/职务 联系教师 职称/职务 指导教师 职称/职务 一、毕业实习慨况 1、对实习过程的回顾 不知不觉已经上班两个多星期了，虽然我实习的比较晚，但在这段时间的工作让我学到了很多，也懂了很多。我的工作是技术员，是帮公司做售后服务的，主要的工作内容就是维保和维修。维保的工作比较简单，主要就是监控设备的日常保养和擦擦摄象头之类的。而维修就比较麻烦了，你你每天都会到不同的地方遇到各种各样的问题，如硬盘录象机的硬盘损坏了，摄象机不能运转了等很多问题。这个工作就现在的我而言是完全不能胜任的。每天我跟着师傅看他解决一个个问题。刚开始的时候，我只能在一旁看着，听师傅的讲解，了解一写基础的知识以及一写常见的问题。慢慢的，我学会了越来越多的知识，可以解决一些小问题了。我相信随着工作的时间越来越长，我的能力会有越来越大的提升。 2、专业知识在实习过程中的应用 我学的是微电子专业，这个专业对于我现在的工作来说还是比较有用的。特别是电路这一块。几乎每天的工作都会遇到这样和那样的电路问题，不过这些东西大多数都在学校中已经学过了，每当遇到这种问题的时候我都能很好的处理。还有就是万用表的使用，万用表是每天一定会用到的，而万用表的使用方法已经在学校中的学习中很好的掌握了，所以在每天的工作中我能非常熟练的使用万用表。但是还有很多东西是我不曾接触过的，有时候工作会需要用到电烙铁，刚开始的时候感觉有点慌，因为烙铁表面的温度有200度左右，但是在师傅不断的鼓励和指导下我已经能够使用电烙铁来完成一些简单的工作了。还有不少东西是我以前从未接触过的，不过我相信用不了多久我便能掌握这些东西。 3、专业技能在技术活动中的体现 每次做维修时，开始的时候顾客肯定是会告诉你什么东西坏了，不能用了。但是他不知道具体是哪里坏了，这个时候我们就要慢慢的检查到底是哪里出了问题。从最简单的拧螺丝到拆线，然后把各个部件拆开来一点点检查。使用万用表能让我们了解到是不是线路有问题，还是哪个插头接触不好等。有时候需要用的电烙铁，把坏掉的部件接起来，这就考验了一个人的动手能力。有的时候还可以按照声音来判断哪个部件有问题，当然这只是少数时候。总之做这份工作有好的专业知识和良好的动手能力是必须的。 4、对用人单位岗位需求的适应过程 刚开始的时候维保的工作可以很好的完成，因为这没有什么技术言，主要就是擦擦灰什么的。但是维修的工作是一点都不会做，刚开始的时候我只能在一旁一边看着他做一边听他讲解。他会告诉我要怎样检查各个部件，什么部件最容易出问题，哪个部件出了什么问题应该怎么做等很多很多。现在我已经可以自己解决不少的问题了。维修是一门很深奥的学问。因为你每次都会碰到不同的问题，你不可能把所有的问题全都了解掌握。但是我喜欢这样的工作。因为这样的工作才有挑战性，不是很死板的工作。我相信用不了多久我就可以独自一个人完成很多问题了。 5、心得体会与经验总结 通过这些时间的实习，我增加了很多的社会经验，我每天都会遇到各种各样的问题，我锻炼了自己的动手能力，我试着去做，去尝试。在工作的这段时间里我的作息变的正常了，不再像以前那样晚上很晚睡觉白天要睡到下午才起来。我也开始节约用钱，我深刻的体会到了赚钱的辛苦。虽然我工作的时间不长，但我深刻的体会到了工作的艰辛，也让我知道了父母这么多年来把我养这么大是多么的辛苦。现在我已经踏上了社会，是一个社会青年了，要面对全新的生活，我现在就像一个拿到新玩具的小孩，即高兴又激动。虽然不知道未来会怎样，但我会了为了自己的未来而奋斗！ 二、毕业实习论文 光刻技术的现状与进展 引言 光刻技术从诞生以来, 在半导体加工制造行业中, 作为图形转移技术而广为应用。随着芯片集成度的不断提高、器件尺寸的不断缩小以及器件功能的不断提高, 作为半导体加工技术中最为关键的光刻技术和光课工艺设备, 必将发生显著的变化 光刻技术的概况 光刻系统的组成：光刻机，掩膜版，光刻胶(常伴随着光刻机的发展而前进.在一定程度上其也制约着光刻工艺的发展) 主要指标：分辨率W（resolution）-> 光刻系统所能分辨和加工的最小线条尺寸。焦深(DOF-Depth Of Focus) -> 投影光学系统可清晰成象的尺度范围。关键尺寸（CD-Critical Dimension）控制。对准和套刻精度(Alignment and Overlay)。产率(Throughout)。价格。其中，W是决定光刻系统最重要的指标，也是决定芯片最小特征尺寸的原因。 其由瑞利定律决定：　R = k1r/NA ，　其中　r 是光刻波的波长。 提高光刻分辨率的途径: 减小波长r, 其中，　光刻加工极限值：r/2 , 即半波长的分辨率。增加数值孔径。优化系统设计（分辨率增强技术）。减小k1。 主流光刻技术: 248nm DUV技术（KrF准分子激光） -> 0.10um 特征尺寸。193nm DUV技术（ArF准分子激光） -> 90nm 特征尺寸。 新一代的替代光刻技术: Immersion 193nm技术。157nm F2。EUV光刻。紫外线光刻。电子束投影光刻。X射线光刻。离子束光刻。纳米印制光刻。 光学透镜：透射式透镜（248nm、193nm)。反射式透镜（157nm）。 掩膜版：由透光的衬底材料（石英玻璃）和不透光金属吸收层材料（主要是金属Cr）组成。通常要在表面淀积一层抗深紫外光损伤的增光型保护涂层。 常规的光刻技术与曝光方式 集成电路制造中利用光学- 化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将电路图形传递到单晶表面或介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。随着半导体技术的发展，光刻技术传递图形的尺寸限度缩小了2～3个数量级（从毫米级到亚微米级），已从常规光学技术发展到应用电子束、 X射线、微离子束、激光等新技术；使用波长已从4000埃扩展到 0.1埃数量级范围。光刻技术成为一种精密的微细加工技术。 常规光刻技术是采用波长为2000～4500埃的紫外光作为图像信息载体，以光致抗蚀剂为中间（图像记录）媒介实现图形的变换、转移和处理，最终把图像信息传递到晶片(主要指硅片)或介质层上的一种工艺。在广义上，它包括光复印和刻蚀工艺两个主要方面。 光复印工艺：经曝光系统将预制在掩模版上的器件或电路图形按所要求的位置，精确传递到预涂在晶片表面或介质层上的光致抗蚀剂薄层上。 刻蚀工艺：利用化学或物理方法，将抗蚀剂薄层未掩蔽的晶片表面或介质层除去，从而在晶片表面或介质层上获得与抗蚀剂薄层图形完全一致的图形。集成电路各功能层是立体重叠的，因而光刻工艺总是多次反复进行。例如，大规模集成电路要经过约10次光刻才能完成各层图形的全部传递。 曝光方式 常用的曝光方式分类如下： 接触式曝光和非接触式曝光的区别，在于曝光时掩模与晶片间相对关系是贴紧还是分开。接触式曝光具有分辨率高、复印面积大、复印精度好、曝光设备简单、操作方便和生产效率高等特点。但容易损伤和沾污掩模版和晶片上的感光胶涂层,影响成品率和掩模版寿命,对准精度的提高也受到较多的限制。一般认为，接触式曝光只适于分立元件和中、小规模集成电路的生产。 非接触式曝光主要指投影曝光。在投影曝光系统中， HYPERLINK "http://baike.baidu.com/view/2062299.htm" \t "_blank" 掩膜图形经光学系统成像在感光层上，掩模与晶片上的感光胶层不接触,不会引起损伤和沾污,成品率较高，对准精度也高，能满足高集成度器件和电路生产的要求。但投影曝光设备复杂，技术难度高，因而不适于低档产品的生产。现代应用最广的是 1:1倍的全反射扫描曝光系统和x:1倍的在硅片上直接分步重复曝光系统。 直接分步重复曝光系统 (DSW) 超大规模集成电路需要有高分辨率、高套刻精度和大直径晶片加工。直接分步重复曝光系统是为适应这些相互制约的要求而发展起来的光学曝光系统。主要技术特点是：①采用像面分割原理，以覆盖最大芯片面积的单次曝光区作为最小成像单元，从而为获得高分辨率的光学系统创造条件。②采用精密的定位控制技术和自动对准技术进行重复曝光，以组合方式实现大面积图像传递，从而满足晶片直径不断增大的实际要求。③缩短图像传递链，减少工艺上造成的缺陷和误差，可获得很高的成品率。④采用精密自动调焦技术，避免高温工艺引起的晶片变形对成像质量的影响。⑤采用原版自动选择机构（版库），不但有利于成品率的提高，而且成为能灵活生产多电路组合的常规曝光系统。这种系统属于精密复杂的光、机、电综合系统。它在光学系统上分为两类。一类是全折射式成像系统，多采用1/5～1/10的缩小倍率,技术较成熟；一类是1:1倍的折射-反射系统，光路简单，对使用条件要求较低。 光致抗蚀剂 简称光刻胶或抗蚀剂，指光照后能改变抗蚀能力的高分子化合物。光蚀剂分为两大类。①正性光致抗蚀剂：受光照部分发生降解反应而能为显影液所溶解。留下的非曝光部分的图形与掩模版一致。正性抗蚀剂具有分辨率高、对驻波效应不敏感、曝光容限大、针孔密度低和无毒性等优点，适合于高集成度器件的生产。②负性光致抗蚀剂：受光照部分产生交链反应而成为不溶物，非曝光部分被显影液溶解，获得的图形与掩模版图形互补。负性抗蚀剂的附着力强、灵敏度高、显影条件要求不严，适于低集成度的器件的生产。 半导体器件和集成电路对光刻曝光技术提出了越来越高的要求，在单位面积上要求完善传递图像的信息量已接近常规光学的极限。光刻曝光的常用波长是3650～4358 埃，预计实用分辨率约为1微米。几何光学的原理，允许将波长向下延伸至约2000埃的远紫外波长，此时可达到的实用分辨率约为0.5～0.7微米。微米级图形的光复印技术除要求先进的曝光系统外,对抗蚀剂的特性、成膜技术、显影技术、超净环境控制技术、刻蚀技术、硅片平整度、变形控制技术等也有极高的要求。因此，工艺过程的自动化和数学模型化是两个重要的研究方向。 光刻技术的应用状况 1 光刻技术的纷争及其应用状况 众说周知，电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是"轻、薄、短、小"，这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率，即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度，以满足产业发展的需求；另一方面，光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响，这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下，具有较低的COO和COC。因此，光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 1.1 以Photons为光源的光刻技术 在光刻技术的研究和开发中，以光子为基础的光刻技术种类很多，但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就，而且是目前产业中使用最多的技术，特别是前两种技术，在半导体工业的进步中，起到了重要作用。 紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350～450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线，特别是波长为365nm的i线为光源，配合使用像离轴照明技术(OAI)、移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等，可为0.35～0.25μm的大生产提供成熟的技术支持和设备保障，在目前任何一家FAB中，此类设备和技术会占整个光刻技术至少50％的份额；同时，还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光学系统的结构方面，有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等，如图2所示。主要供应商是众所周知的ASML、NIKON、CANON、ULTRATECH和SUSS MICROTECH等等。系统的类型方面，ASML以提供前工程的l:4步进扫描系统为主，分辨率覆盖0.5～0.25μm：NIKON以提供前工程的1：5步进重复系统和LCD的1：1步进重复系统为主，分辨率覆盖0.8～0.35μm和2～0.8μm；CANON以提供前工程的1：4步进重复系统和LCD的1：1步进重复系统为主，分辨率也覆盖0.8～0.35μm和1～0.8μm；ULTRATECH以提供低端前工程的1：5步进重复系统和特殊用途(先进封装／MEMS／，薄膜磁头等等)的1：1步进重复系统为主；而SUSS MICTOTECH以提供低端前工程的l：1接触／接近式系统和特殊用途(先进封装／MEMS／HDI等等)的1：1接触／接近式系为主。另外，在这个领域的系统供应商还有USHlO、TAMARACK和EV Group等。 深紫外技术是以KrF气体在高压受激而产生的等离子体发出的深紫外波长(248 nm和193 nm)的激光作为光源，配合使用i线系统使用的一些成熟技术和分辨率增强技术(RET)、高折射率图形传递介质(如浸没式光刻使用折射率常数大于1的液体)等，可完全满足O.25～0.18μm和0．18μm～90 nm的生产线要求；同时，90～65 nm的大生产技术已经在开发中，如光刻的成品率问题、光刻胶的问题、光刻工艺中缺陷和颗粒的控制等，仍然在突破中；至于深紫外技术能否满足65～45 nm的大生产工艺要求，目前尚无明确的技术支持。相比之下，由于深紫外(248 nm和193 nm)激光的波长更短，对光学系统材料的开发和选择、激光器功率的提高等要求更高。目前材料主要使用的是融石英(Fused silica)和氟化钙(GaF2)，激光器的功率已经达到了4 kW，浸没式光刻使用的液体介质常数已经达到1.644等，使得光刻技术在选择哪种技术完成100nm以下的生产任务时，经过几年的沉默后又开始活跃起来了。投影成像系统方面，主要有反射式系统(Catoptrics)、折射式系统(Dioptrics)和折反射式系统(Catadioptrics)，如图2所示。在过去的几十年中，折射式系统由于能够大大提高系统的分辨率而起到了非常重要的作用，但由于折射式系统随着分辨率的提高，对光谱的带宽要求越来越窄、透镜中镜片组的数量越来越多和成本越来越高等原因，使得折反射式系统的优点逐渐显示了出来。专家预测折反射式系统可能成为未来光学系统的主流技术，如NIKON公司和CANON公司用于FPD产业的光刻机，都采用折反射式系统，他们以前并没有将这种光学系统用于半导体领域的光刻机，而是使用折射式系统，像ASML公司一样。但随着技术的进步和用户需求的提高，他们也将折反射技术使用到了半导体领域的光刻机上，如图3所示的是NIKON公司开发的一种用于浸没式光刻的光刻机光学系统原理图。极紫外光刻技术承担了目前大生产技术中关键层的光刻工艺，占有整个光刻技术的40％左右。不像紫外技术，涉入的公司较多，深紫外技术完全由ASML、NIKON和CANON三大公司垄断，所有设备都以前工程使用的1：4步进扫描系统为主，分辨率覆盖了0.25～90 nm的整个范围。值得一提的是，在90～65 nm的大生产技术开发中，ASML已经走在了其他两家的前面，同时，45 nm技术的实验室工艺已经成功，设备已经开始量产，这使得以氟(F2)(157 nm)为光源的光刻技术前景变得十分暗淡，专家预测的氟(F2)将是最后一代光学光刻技术的可能性已经十分小了，主要原因不是深紫外技术发展的迅速，而是以氟(F2)为光源的光刻技术诸如透镜材料只能使用氟化钙(CaF2)、抗蚀剂开发缓慢、系统结构设计最终没有方向和最后的分辨率只能达到80 nm等等因素。 极紫外(EUV)光刻技术早期有波长10～100 nm和波长1～25 nm的软X光两种，两者的主要区别是成像方式，而非波长范围。前者以缩小投影方式为主，后者以接触／接近式为主，目前的研发和开发主要集中在13 nm波长的系统上。极紫外系统的分辨率主要瞄准在13～16 nm的生产上。光学系统结构上，由于很多物质对13 nm波长具有很强的吸收作用，透射式系统达不到要求，开发的系统以多层的铝(Al)膜加一层MgF2保护膜的反射镜所构成的反射式系统居多。主要是利用了当反射膜的厚度满足布拉格(Bragg)方程时，可得到最大反射率，供反射镜用。目前这种系统主要由一些大学和研究机构在进行技术研发和样机开发，光源的功率提高和反射光学系统方面进步很快，但还没有产业化的公司介入。考虑到技术的延续性和产业发展的成本等因素，极紫外(EUV)光刻技术是众多专家和公司看好的、能够满足未来16 nm生产的主要技术。但由于极紫外(EUV)光刻掩模版的成本愈来愈高，产业化生产中由于掩模版的费用增加会导致生产成本的增加，进而会大大降低产品的竞争力，这是极紫外(EUV)光刻技术快速应用的主要障碍。为了降低成本，国外有的研发机构利用极紫外(EUV)光源，结合电子束无掩模版的思想，开发成功了极紫外(EUV)无掩模版光刻系统，但还没有商品化，进入生产线。 X射线光刻技术也是20世纪80年代发展非常迅速的、为满足分辨率100 nm以下要求生产的技术之一。主要分支是传统靶极X光、激光诱发等离子X光和同步辐射X光光刻技术。特别是同步辐射X光(主要是O.8 nm)作为光源的X光刻技术，光源具有功率高、亮度高、光斑小、准直性良好，通过光学系统的光束偏振性小、聚焦深度大、穿透能力强；同时可有效消除半阴影效应(Penumbra Effect)等优越性。X射线光刻技术发展的主要困难是系统体积庞大，系统价格昂贵和运行成本居高不下等等。不过最新的研究成果显示，不仅X射线光源的体积可以大大减小，近而使系统的体积减小外，而且一个X光光源可开出多达20束X光，成本大幅降低，可与深紫外光光刻技术竞争。 1.2 以Particles为光源的光刻技术 以Particles为光源的光刻技术主要包括粒子束光刻、电子束光刻，特别是电子束光刻技术，在掩模版制造业中发挥了重要作用，目前仍然占有霸主地位，没有被取代的迹象；但电子束光刻由于它的产能问题，一直没有在半导体生产线上发挥作用，因此，人们一直想把缩小投影式电子束光刻技术推进半导体生产线。特别是在近几年，取得了很大成就，产能已经提高到20片／h(φ200 mm圆片)。 电子束光刻进展和研发较快的是