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北京大学微电子工艺实验室

实验室网站链接:http://www.ime.pku.edu.cn/processlab(仅限ime服务器环境)

实验室直属微电子学研究院,也是微米/纳米加工技术国家级重点实验室的工艺实验主体,是世界一流的大学微电子工艺平台。实验室的前身是北京大学半导体物理实验室,始建于1956年。经过1970年的北大电子仪器厂和1986年的老微电子楼两个重要发展期,经历了数次改造、扩建、重建和搬迁;第四代超净间现位于北大微纳电子大厦首层及地下一层,面积从第一代的几十平方米增加到目前国内高校最大的1500平方米。

实验室有各种仪器设备150多台套,价值超过一亿元;合理完整的综合配套和稳定重复的交叉污染控制能力,使实验室成为国际上为数不多、可同时开展MOS、硅基MEMS和集成化工艺技术研究的实验环境,领先国内外高校。实验室的主要工艺和检测设备包括:

工序

设备名称

规格型号

能力说明(除特别标注外,所有设备均为100mm基片处理能力)

备注

光刻

双面光刻机

KS MA/BA6

/双面光刻;接近///真空接触;键合对准;工作线宽2μm

双面光刻机

EVG 620

/双面光刻;接近///真空接触;键合对准;工作线宽2μm

光刻机

KS MJB3

3寸;单面光刻;硬/真空接触;工作线宽2μm

基片键合系统

KS SB6

阳极/-硅键合;极限参数:1E-5Torr/550/20000N/2500V

基片键合系统

EVG 501

阳极/-硅键合;极限参数:1E-5Torr/550/3500N/2000V

基片键合系统

AML AWB-04

阳极/-硅键合;原位清洗;极限参数:1E-6Torr/560/25000N/2500V

电子束光刻机

NBL nB3

工作线宽40nm(极限线宽10nm);拼接精度25nm

电子束光刻机

NBL nB5

工作线宽40nm(极限线宽10nm);拼接精度25nm

干法去胶机

PT520

5/批;速率2000 Å/min

干法去胶机

IPC3000

25/

刻蚀

高密度刻蚀机

STS ASE

Si刻蚀;速率2μm /min;垂直度90±1°;深宽比>20;均匀性±10%

高密度刻蚀机

STS AME

Al/Ti/TiN等金属氧化物刻蚀;均匀性±10%

高密度刻蚀机

STS HRM

Si刻蚀;速率3μm/min;垂直度90±1°;深宽比>20;均匀性±5%

清华

高密度刻蚀机

DSE200

Si刻蚀;速率3μm/min;垂直度90±1°;深宽比>6;均匀性±12%

高密度刻蚀机

ICP-180

Si/PolySi/SiO2/Si3N4/TiN刻蚀;均匀性±5%

项目组

等离子刻蚀机

PT520

Si刻蚀;速率1000 Å/min;均匀性±15%

等离子刻蚀机

PT520

SiO2/Si3N4刻蚀;速率200 Å/min;均匀性±15%

扩散CVD

氧化扩散设备

414

氧化/扩散/合金/退火;温度400-1150℃;氧化均匀性±5%

快速退火炉

RHT-6000

合金/退火;温度600-1100℃;最短工艺时间设定1

LPCVD

Tempress

淀积SiO2/Si3N4/PolySi 均匀性±5%

LPCVD

ASM

淀积SiO2/PolySi 均匀性±5%

PECVD

STS

淀积SiO2/Si3N4/SiC 均匀性±5%

RIE/PECVD

NRP-4000

淀积刻蚀SiO2/Si3N4/SiC 均匀性±5%

项目组

PECVD

SENTECH

淀积SiO2/Si3N4/α-Si 均匀性±5%

项目组

PVD

溅射台

SF

DC/RF溅射;3靶;原位预处理;6/批;均匀性±5%

MEMS

溅射台

SF

DC/RF溅射;3靶;原位预处理;6/批;均匀性±5%

MOS

电子束蒸发台

成都南光-50

电子束蒸发;420cc坩埚;电子枪10kW9/批;均匀性±5%

溅射台

AE

DC/RF溅射;3靶,8寸片台;可共溅射;加热500;均匀性±5%

项目组

溅射台

MANTIS QBox450

DC/RF溅射;4靶;1/批;均匀性±5%

项目组

ALD

原子层淀积

OPAL PE-ALD

Al2O3HfO2等介质薄膜淀积;原位预处理;均匀性±3%

项目组

原子层淀积

Picson R-200 ALD

Al2O3HfO2等介质薄膜淀积;均匀性±3%

项目组

注入

离子注入机

VARIAN CF3000

硼、磷、砷离子注入;剂量1E10~2E16;能量33~120keV

划片

砂轮划片机

DISCO DAS 2H/5

划硅/玻璃等;100mm片台;3万转主轴;精度Y-10/Z-5μm±5%

砂轮划片机

东京精密 SS10

划硅/玻璃等;150mm片台;3万转主轴;精度Y-2/Z-1μm±5%

激光打标

镭杰明激光

/玻璃等材料打标;150mm片台;宽20μm

磨抛

抛光机

ASP-510-2R

6寸;Si/W/Cu等抛光;Ra5nm

项目组

减薄机

HRG-150

6寸;Si/W减薄;Si减薄速率0.3μm/sTTV3μm

项目组

CMP

POLI-400L

SiO2/Si3N4/PolySi平坦化;均匀性±5%

项目组

清洗腐蚀

清洗机×9

订制

有机/无机清洗;双自动喷淋QDR槽;双2kW热板

甩干机×6

Semitool 840

25/批;最大转速4krpm;程序控制

腐蚀台×9

订制

Si/SiO2/玻璃/金属(Ti/Al/Au/W等)腐蚀

测试

扫描电镜

JSM7500F

自动台;X-Y行程70mm;冷场0.1-30keV25-100k倍;分辨率1nm

探针台

MM

手动;X-Y行程100mm4探针6通道

探针台

Summit 12000M

半自动;X-Y行程203mmZ行程10mm;温度控制;48通道

I-V测试仪

4145B

1nA~100mA/1mV~100V

I-V测试仪

B1500A

0.1fA~1A/0.5μV~200V1kHz-5MHz交流电容;IV采样间隔5ns

项目组

光学轮廓仪

OM-Contour GT-IM

自动台;X-Y行程150mmZ分辨率0.1nmVSI/PSI;动态测量

项目组

膜厚仪

ST2000-DLXn

三层膜检测15nm-30μm;波长420-750nm100nm SiO2重复性1nm

膜厚仪

NANOCALC-XR

多层膜10nm-100μm;波长250-1050nm100nm SiO2重复性1nm

轮廓仪

P7

薄膜厚度测量0-320μm;分辨率

轮廓仪

Step500

薄膜厚度测量0-280μm;分辨率25Å

显微镜

BX51M/MX40/STM6

光学显微;物镜放大倍数5~100x;三目镜

薄膜应力仪

BGS6341

曲率范围≥5m;精度±5%

团队主要成员:

       主任1人、副主任3人、工艺工程师6人、设备工程师4人、实验员24人、综合服务3人、动力供应4人。

       实验室团队由教授1、教授级高工2、高工5、工程师3、实验员、各种服务人员组成;学历覆盖博士到高职。职称和学历分布合理,责任分工明确,各司其职,保证工艺平台的世界一流技术服务能力。

工艺集成服务能力:

       <20nm MOSFET工艺、MEMS标准工艺(压阻工艺、牺牲层工艺、体硅键合深刻蚀释放、三种MEMS标准工艺与CMOS集成。

极限和特色工艺能力:

       <10纳米大高宽比硅结构制造、硅片刻蚀穿通、20nm金属梁结构制造、320×240全镂空IR FPA芯片等。

工艺展示:


          

键合深刻蚀释放



牺牲层释放工艺



压阻/CMOS集成工艺


实验室概览:


          

实验室入口


光刻间


刻蚀区


氧化扩散区


PVD注入区


划片间


测试区


DIY区