平台简介

微纳加工平台是集微纳制造技术研发、公共服务、产业化为一体的多功能的公共开放平台，规划建设超净实验室约14000平方米，以专业化的团队、先进的设备工艺及完善的基础设施搭建科研与产业的桥梁，围绕硅基MEMS、GaN基芯片、生物传感等芯片加工需求，面向企业、高校、院所开展化合物材料外延、Si和GaN基芯片制造、封装测试全流程服务，服务覆盖微纳电子、传感器、光电子器件、功率芯片、生物芯片等众多领域。

微纳加工平台依托中科院苏州纳米所加工平台在半导体研发和小试服务的丰富经验，立足佛山，面向广东，辐射粤港澳大湾区，以开展8英寸及以下产品的中试代工为主，让企业、高校、科研院所以轻资产、低门槛的方式专注核心竞争力的构建，加速成为科技和产业领域的领军者。

平台宗旨

专业、共享
以专业的技术团队和成熟的半导体器件加工能力服务客户，实现半导体装备、基础工艺等平台资源的高度开放和共享。
优质、高效
以客户需求为中心，以高水平的技术团队为基础，以先进的制造管理体系为依托，以效率优先的理念为客户提供安全、高效的服务。
创新、合作
紧随半导体前沿技术和发展趋势，结合客户工艺需求，不断开发新工艺和新技术；通过项目联合申请、产品合作研发等多种形式同国内外相关企事业单位开展合作。
圆芯基地
半导体微纳加工平台努力成为半导体企事业单位圆梦芯片、人才培养、产业孵化的首选基地和值得信赖的合作伙伴。

8英寸MEMS加工线
满足智能感知芯片制造应用的需求
8英寸Micro-LED、8英寸HEMT加工线
满足显示、光通信、电力电子产业需求
光电器件加工线
满足紫外、激光器产业的需求
8英寸生物医疗芯片加工线
满足医疗健康等产业的需求

- 8英寸中试代工
  利用已有技术为客户提供单步、短工艺、全流程等中试代工服务
- 半导体设备及耗材示范应用
  评估国内外半导体设备及材料制造企业的产品，通过平台进行合作推广和试用，不断提升产品设计及用户体验
服务模式
- 小试研发及技术咨询
  根据客户需求进行评估，客户自主研发，平台协助开发，确定最终工艺方案；帮助客户发现、解答芯片加工过程中疑难问题
- 委托加工
  根据客户需求，出具技术加工方案，提供器件加工和测试的全流程服务

人才培养

组织半导体器件微纳加工工艺专业理论学习和技术培训；联合企业、高校开展专业人才培训和实践学习

工艺流程

01

光刻

拥有双面紫外光刻机、DUV光刻机、多种型号的步进式光刻机及配套涂胶显影机、等离体子体清洗机、HMDS烘箱等多种光刻辅助设备，可满足4英寸、6英寸、 8英寸晶圆光刻工艺。

曝光分辨率：130nm-800nm
晶圆尺寸：8英寸向下兼容

02

镀膜

拥有等离子体增强化学气相沉积（ PECVD ）、低压化学气相沉积（LPCVD）、感应耦合等离子体化学气相沉积（ ICPCVD ）、原子层沉积（ALD）、多腔室磁控溅射、电子束蒸发台等镀膜设备，兼容8寸及以下晶圆。

可制备材料：

1. Ti、Al、Cu、Au、Cr、Pt、Ag、Mo、W、TiW、AuGe等金属及合金薄膜

2. poly Si、a-Si、SiO₂、SiNx、TEOS SiO₂、ITO、Al₂O₃、TiO₂、TiN、AlN

03

刻蚀

拥有反应离子刻蚀（RIE）、电感耦合等离子体（ICP）、离子束刻蚀（IBE）、湿法刻蚀等多种类别的刻蚀设备，兼容8寸及以下刻蚀工艺。

刻蚀材料：

Si、SiO₂、SiNx、a-Si、多晶硅、Au、Al、Cr、Ti、W、GaN、ITO等

04

注入

拥有中束流离子注入机设备，兼容8寸及以下的掺杂工艺，具备掺杂深度小（1μm以内），掺杂不受平衡固溶度的限制等优势。

注入能量：1keV-750keV
注入剂量：1E11～1E15 ions/cm²
注入元素：B、P、F、Al、N、Ar、Mg、H、Si等

05

封装

拥有化学机械抛光机（CMP）、键合对准机、晶圆临时键合机、晶圆永久键合机、大压力晶圆键合机、硅晶圆切割机，具备兼容6寸、8寸晶圆的键合、切割、减薄等封装设备。

06

检测

拥有场发射扫描电子显微镜（FESEM）、应力仪、椭偏仪、台阶仪、膜厚仪等多种类别的检测设备。

07

热处理

拥有快速退火炉、管式炉等类型热处理设备，兼容8寸及以下晶圆。

快速退火炉参数：

最高温度：1250℃

最大升温速率：≦30℃/sec for 纯 SiC 盘

工艺氛围：N₂，Ar，O₂

08

辅助工艺

拥有包括高温无氧烘箱、真空烘箱、喷金仪、喷砂机、全自动有机(无机)清洗台、全自动金属剥离机、手动有机(无机)清洗台等设备。

特色工艺

半导体芯片按照结构功能主要分为集成电路、分立器件、光电器件与传感器，根据芯片功能材料不同可分为硅基与化合物半导体两大类。芯片制造一般经过晶圆加工、材料外延、光刻、镀膜、刻蚀、离子注入、封装、测试等步骤，根据芯片功能进行不同工艺步骤组合、重复以形成特定材料生长及结构制造，实现器件性能。

Si高深宽比刻蚀工艺
具备Si材料的高深宽比刻蚀工艺能力，拥有成熟的Bosch工艺和非Bosch工艺，相关工艺在Si基MEMS传感器、TSV 3D封装、MOSFET和DRAM单元间的浅隔离槽等方面有广泛应用。
- 深 Si 刻蚀工艺 SEM的图 :(a) 非 Bosch 工艺；(b)-(c)Bosch 工艺
GaN低损伤刻蚀工艺
具备GaN、p-GaN、AlGaN等Ⅲ-Ⅴ族化合物材料刻蚀工艺能力，实现GaN的快速刻蚀和低损伤刻蚀工艺，兼容AlGaN的原子层刻蚀（ALE）工艺，相关工艺在GaN基光电子器件的Mesa刻蚀、隔离刻蚀、栅极刻蚀等方面有广泛应用。
- ICP 刻蚀 GaN 的 SEM 图 : (a)p-GaN 和 AlGaN 刻蚀结果；(b)AlGaN 刻蚀低损伤工艺
离子束刻蚀工艺
具备SiO₂、SiNx、Al、Au、Ti、Pt、ITO等材料刻蚀工艺能力，载台倾角-90° ~ 80°，片内/片间/批间均匀性：≤ 5%。相关工艺在较难刻蚀的物质及金属、Pt薄膜温度传感器、射频MEMS（SAW/FBAR/BAW）的压电和电极刻蚀混合金属-介电材料的复杂磁性材料（AMR/GMR、TMR/MRAM）刻蚀等方面有广泛应用。
- IBE刻蚀Pt/Ti的SEM图
晶圆键合工艺
基于阳极键合工艺可实现Si晶圆/具有表面图形结构Si晶圆与玻璃的键合。键合压力可控制在0-20KN，温度在0-450 ℃，电压：0-2000V，键合后图形对准误差≤±3μm。基于热压键合工艺可实现Au-Au键合，Au-Sn，Ge-Al键合。键合压力可控制在0-100KN ，温度在0-550℃，键合后对准精度≤±5μm。
- 阳极键合工艺图
隐形切割工艺
具备Si材料高精度，无损切割能力。隐形切割是通过红外激光将晶圆内部Si材料断裂，形成损伤层，实现晶圆高精度切割。可以实现Si晶圆表面无损伤切割。晶圆切割厚度可达750μm，切割速度达到800mm/s。
- 隐形切割工艺光学显微图
光刻工艺
接触式紫外光刻机可实现最小800nm的曝光分辨率，套刻精度±1μm ；DUV光刻机可实现8英寸晶圆最小130nm的曝光分辨率，套刻精度±25nm ；步进式投影光刻机可实现最小450nm的曝光分辨率，套刻精度±100nm，满足4英寸、6英寸、8英寸晶圆光刻工艺。
- 步进式投影光刻机光刻图
GaN Micro-LED工艺
已实现6英寸Si基GaN LED材料外延生长、256×192（15μm像素间距）被动式微型显示芯片、2560×1920超高分辨率红、绿、蓝单色微显示芯片工艺开发，像素密度可达到5000ppi、像素间距5微米。采用8英寸Si衬底GaN Micro-LED外延片与8英寸Si基CMOS微显示驱动晶圆直接键合技术路线，形成了一套完整的制备8英寸高分辨率芯片工艺流程。以量子点光刻技术实现单片红、绿、蓝全彩图像显示，并将全彩Micro-LED成功应用于小体积近眼显示模组中。
- 8英寸Micro-LED微显示晶圆片
GaN基增强型HEMT器件工艺
采用H等离子体处理p-GaN增强型电力电子器件方案，解决了p-GaN刻蚀损伤和精确控制问题。目前已实现50mm栅宽p-GaN栅增强型 GaN HEMT制备，阈值电压2.3V（通过最大跨导方式定义），最大漏极电流ID为13.7A@VGS = 6V (274 mA/mm)，最大跨导Gm为4.7S@VGS=3.9V(94 mS/mm)，正反向扫描的阈值回滞仅为45 mV且开关比达到了~109，导通电阻RON为235 mΩ（11.75Ω•mm），正反向扫描几乎无回滞现象。850V关态电压，漏电流为0.01 µA/mm。
- GaN基增强型HEMT器件
低温高质量介质膜沉积工艺
具备SiO₂ 、SiNX 、非晶硅等材料低温（20~180℃）沉积工艺，沉积速率SiO₂和SiNX均可实现≥15nm/min，薄膜应力绝对值达到SiO₂≤ 300MPa和SiNX ≤ 500MPa，BOE腐蚀速率（BOE(7/1)@RT）： SiO₂ ≤ 300nm/min ；SiNX ≤ 50nm/min，片内和片间均匀性< ± 5%。相关工艺在面向剥离技术的低温沉积、微米级沟槽填充、MEMS压力传感器、GaN基光电子器件等方面有广泛应用。
- ICPCVD微米级沟槽填充SiO₂工艺的SEM图