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发布时间: 2017 - 12 - 06
在LED外延及芯片制造领域,湿法设备占据约40%以上的工艺,随着工艺技术的不断发展,湿法设备已经成为LED外延及芯片制造领域的关键设备,如SPM酸清洗、有机清洗、显影、去胶、ITO蚀刻、BOE蚀刻、PSS高温侧腐、下蜡、匀胶、甩干、掩膜版清洗等。南通华林科纳CSE深入研究LED生产工艺,现已形成可满足LED产业化项目需求的全自动湿法工艺标准成套设备。 LED 芯片的制造工艺流程为:外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→退火→SiO2 沉积→窗口图形光刻→SiO2腐蚀→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→退火→P 极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。 CSE-外延片清洗机设备 设备名称南通华林科纳CSE-外延片清洗机设备可处理晶圆尺寸2”-12”可处理晶圆材料硅、砷化镓、磷化铟、氮化镓、碳化硅、铌酸锂、钽酸锂等应用领域集成电路、声表面波(SAW)器件、微波毫米波器件、MEMS器件、先进封装等专有技术系统洁净性技术均匀性技术晶圆片N2干燥技术模块化系统集成技术自动传输及精确控制技术溶液温度、流量和压力的精确控制技术主要技术特点系统结构紧凑、安全腔体独立密封,具有多种功能可实现晶圆干进干出采用工控机控制,功能强大,操作简便可根据用户要求提供个性化解决方案设备制造商南通华林科纳半导体设备有限公司 www.hlkncse.com 400-8768-096 ;18913575037更多的外延片清洗设备相关资讯可以关注华林科纳CSE官网(www.hlkncse.com),现在热线咨询400-8798-096可立即获取免费的半导体行业相关清洗设备解决方案。
发布时间: 2017 - 12 - 06
旋转式喷镀台结合微组装工艺对镀制工艺的小批量、多规格和特殊应用要求等特点,在6" (150mm)晶圆电镀系统中采用了倾斜式旋转喷镀技术倾斜式旋转喷镀单元分由两个部分组成,一为阴极夹具、旋转单元、导线电刷、N2 保护单元组成的阴极回转体,二为三角形槽体、阳极和电力线挡板组成的阳极腔。倾斜旋转喷镀结构示意图如下:从镀制结构方式、镀制工艺应用分析可以看出,采用倾斜式旋转喷镀有以下几种优势。一是这种结构方式易实现槽体密封和附加N2 保护功能。二是在这种镀制工艺中,阴极的旋转运动使槽内电场不均问题得以解决,从而提高了镀制的均匀性。三是呈45°倾斜加阴极旋转的方式,可以较容易的祛除晶圆表面的气泡附着及“产生”气泡的消除。四是采用了多微孔进行镀液喷射,实现搅拌功能,消除局部PH值、温度、离子浓度等不均匀带来的影响。五是采用三角形镀槽设计最大限度的减少了镀液的消耗。六是该镀制结构方式可以满足多品种、小批量、低成本的生产需求。倾斜旋转喷镀技术、工艺优势斜式三角镀槽结构本系统采用倾斜式三角形镀槽结构,镀槽入口溢流口均与三角形斜边平行,可得到稳定且不易积累气泡的流场环境。通过进行相关模拟、仿真和验证,镀液入口采用扇形喷咀式结构,可保证镀液在平行于阴极表面方向上形成均匀而稳定的流场。从而通过改变流场的方法改善了镀层的均匀性。该结构的另一优点可使电镀液的用量减至最少程度。 南通华林科纳CSE采用倾斜旋转喷镀方法进行晶圆电镀工艺处理,由于结构上的特点,该方法经实验验证具有:①结构简单;②工艺参数控制容易;③有利气泡的消除;④镀制均匀性得到提高;⑤镀制溶液用量少。该方法尤其适应于小批量、多规格的电镀工艺,同时可以取得较好的镀制均匀性。图6为我们所研制的150mm晶圆倾斜旋转喷镀系统,目前已批量生产并在工艺线上得到较好的应用,产品已通过技术定型鉴定和用户验收。实现的主要工艺指标:最大晶...
发布时间: 2016 - 06 - 22
双腔甩干机1. 应用范围:l 本機台適用於半導體2”4”6”8”晶圓(含)以下之旋乾製程.l 设备為垂直式雙槽體機台,可同Run 50片.l 可對旋乾步驟進行可程式化控制 (Recipe Program).l 具使用在此設備已超過20年以上的應用馬達控制系統設計, 高穩定度Rotor 設計, 震動值均控制於300 um 以下.l 高潔淨設計,微塵控制於每次運轉增加量, 0.3um , 30顆以下.   2. 操作流程3. 图示 4. 規格l 機台內皆使用鐵氟龍製DI , N2 控制閥件l 直流式馬達: DC無刷馬達750Wl 真空負壓軸封設計,隔離槽外污染l 不銹鋼N2過濾器 0.003~0.005μml 氣體加熱器及加熱墊控制乾燥速率l 壓力感測保護(加熱器空燒保護)l 槽外貼Silicon材質加熱墊 x1 片, 220VAC , 300W(溫度開關90°C OFF 70°C ON)l  Viton材質充氣式氣囊及槽後密封環,保持室外絕緣l 不銹鋼槽體SS316經拋光及電解研磨l 單顆螺絲固定轉子,並按客戶需求指定使用訂做l 轉子經拋光及電解研磨,並做動態平衡校正l 可選擇指示燈訊及蜂鳴器音樂故障碼功能: 門鎖警告,氣體不足,傳動異常警告 5. 電控系統l  控制器操作介面: 7”記憶人機+ PLC可程式自動化控制器(人機 Touch Screen,整合介面) 。l 軟體功能Ø 編輯/儲存 : 製程/維修/警示/編輯/配方/,皆可從操作螢幕上修改。Ø 儲存能力記憶模組...
发布时间: 2016 - 03 - 07
枚叶式清洗机-华林科纳CSE南通华林科纳半导体CSE-单片枚叶式洗净装置的特长:单片式清洗装置的优点(与浸渍.槽式比较)1.晶片表面的微粒数非常少(到25nm可对应)例:附着粒子数…10个/W以下(0.08UM以上粒子)(参考)槽式200个/W2.药液纯水的消费量少药液…(例)1%DHF的情况  20L/日纯水...每处理一枚晶片0.5-1L/分3.小装置size(根据每个客户可以定制) 液体溅射(尘埃强制除去)  (推荐)清洗方法单片式装置的Particle再附着问题   更多的半导体单片枚叶式湿法腐蚀清洗设备相关信息可以关注华林科纳CSE官网(www.hlkncas.com),现在热线咨询400-8768-096;18913575037可立即获取免费的半导体清洗解决方案。
发布时间: 2016 - 03 - 07
自动供酸系统(CDS)-南通华林科纳CSEChemical Dispense System System 南通华林科纳半导体CSE-CDS自动供酸系统 适用对象:HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途:本设备主要用于湿法刻蚀清洗等制程工程工序需要的刻蚀液集中进行配送,经管道至设备;具有自动化程度高,配比精确,操作简便等特点;具有良好的耐腐蚀性能。控制模式:手动控制模式、自动控制模式设备名称南通华林科纳CSE-CDS自动供酸系统设备型号CSE-CDS-N1507设计基准1.供液系统(Chemical Dispense System System)简称:CDS2. CDS 将设置于化学房内:酸碱溶液CDS 系统要求放置防腐性的化学房;3. 设备材质说明(酸碱类):酸碱溶液CDS外构采以WPP 10T 板材,内部管路及组件采PFA 451 HP 材质;4. 系统为采以化学原液 双桶/单桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式运送到制程使用点;5. 过滤器:配有10” PFA材质过滤器外壳;6. 供液泵:每种化学液体配有两台或者一台 PTFE材质的进口隔膜泵;7. Empty Sensor & Level Sensor:酸碱类采用一般型静电容近接开关;8. 所有化学品柜、歧管箱及阀箱均提供泄漏侦测器与警报功能。CDS系统设备规格 1. 系统主要功能概述设备主要功能:每种化学液体配两个桶(自动切换)、配两台泵(一用一备)、带过滤器;系统控制单元:配带OMRON 8”彩色触摸屏,OMRON品牌PLC系统;2. 操作模式: CDS 系统皆有PLC 作Unit 内部流程控制,操作介面以流程方式执行,兼具自动化与亲和力。在自动模式情形...
发布时间: 2018 - 01 - 23
单片清洗机-华林科纳CSESingle wafer cleaner system南通华林科纳CSE-自动单片式腐蚀清洗机应用于清洗(包括光刻板清洗)刻蚀 去胶 金属剥离等;可处理晶圆尺寸2'-12';可处理晶圆材料:硅 砷化镓 磷化铟 氮化镓 碳化硅 铌酸锂 钽酸锂等;主要应用领域:集成电路   声表面波器件  微波毫米波器件  MEMS  先进封装等  设 备 名 称CSE-单片清洗机类  型单片式适 用 领 域半导体、太阳能、液晶、MEMS等清 洗 方 式2英寸——12英寸设备稳定性1、≥0.2um颗粒少于10颗2、金属附着量:3E10 atoms/ cm²3、纯水消耗量:1L/min/片4、蚀刻均一性良好(SiO₂氧化膜被稀释HF处理):≤2%5、干燥时间:≤20S6、药液回收率:>95%单片式优点1、单片处理时间短(相较于槽式清洗机)2、节约成本(药液循环利用,消耗量远低于槽式)3、良品率高4、有效避免边缘再附着5、立体层叠式结构,占地面积小 更多的单片(枚叶)式清洗相关设备可以关注南通华林科纳半导体官网,关注http://www.hlkncse.com ,400-8768-096,18913575037
发布时间: 2017 - 12 - 06
氢氟酸HF自动供液系统-南通华林科纳CSEChemical Dispense System System 南通华林科纳半导体CSE-氢氟酸供液系统 适用对象:HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途:本设备主要用于湿法刻蚀清洗等制程工程工序需要的刻蚀液集中进行配送,经管道至设备;具有自动化程度高,配比精确,操作简便等特点;具有良好的耐腐蚀性能。控制模式:手动控制模式、自动控制模式 设备名称南通华林科纳CSE-氢氟酸(HF)供液系统设备型号CSE-CDS-N2601设计基准1.供液系统(Chemical Dispense System System)简称:CDS2. CDS 将设置于化学房内:酸碱溶液CDS 系统要求放置防腐性的化学房;3. 设备材质说明(酸碱类):酸碱溶液CDS外构采以WPP 10T 板材,内部管路及组件采PFA 451 HP 材质;4. 系统为采以化学原液 双桶/单桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式运送到制程使用点;5. 过滤器:配有10” PFA材质过滤器外壳;6. 供液泵:每种化学液体配有两台或者一台 PTFE材质的进口隔膜泵;7. Empty Sensor & Level Sensor:酸碱类采用一般型静电容近接开关;8. 所有化学品柜、歧管箱及阀箱均提供泄漏侦测器与警报功能。CDS系统设备规格 1. 系统主要功能概述设备主要功能:每种化学液体配两个桶(自动切换)、配两台泵(一用一备)、带过滤器;系统控制单元:配带OMRON 8”彩色触摸屏,OMRON品牌PLC系统;2. 操作模式: CDS 系统皆有PLC 作Unit 内部流程控制,操作介面以流程方式执行,兼具自动化与亲和力。在...
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GaN在碱性 S2O82-溶液中的光刻机理

时间: 2021-10-12
点击次数: 17

GaN在碱性 S2O82-溶液中的光刻机理

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摘要

      本文利用n型氮化镓在碱性过氧二硫酸盐S2O2−8溶液中的电化学研究,解释了开路条件下半导体的光刻机理。观察到的铂直接接触半导体或电接触的光蚀刻速率的增强主要是光光效应。阐明了决定蚀刻动力学和表面形态的因素。

 

介绍

      单晶氮化镓和三元第三族氮化物引起了科学界的极大兴趣,它们优越的化学和物理性能在高性能光电和电子器件中得到了应用蚀刻是器件制造中必不可少的步骤。可以使用干蚀刻技术;这些包括反应离子刻蚀RIE、电子回旋RIE、电感耦合等离子体RIE、磁控管RIE和化学辅助离子束刻蚀。然而,这些技术涉及复杂和昂贵的设备。此外,干法蚀刻可能导致损坏的表面和体电子状态,这对光电子器件的性能有害湿化学蚀刻提供了一种简单而有吸引力的替代方法, 避免了表面损坏的问题。

      本文用S2O2-8碱性溶液中n型氮化镓的电化学研究结果作为考虑半导体光刻的基础。使用了三种方法:I)光阳极蚀刻,其中半导体的电位由电压源稳压器固定,ii)光电流蚀刻,其中半导体在没有电压源的情况下短路到反电极,以及iii)无反电极的无电光刻。在另一篇论文中,我们描述了显示缺陷和图案蚀刻或抛光的最佳S2O 2-8/KOH比率的结果。还考虑了S2O2-8/KOH溶液中缺陷选择性蚀刻的可靠性。


实验

      电化学测量在三电极电池中进行,以铂反电极和饱和甘汞电极作为参考。给出了常设专家委员会的潜力。用PSLite控制的恒电位仪PalmSens,PS-PDA1测量黑暗和光照下的电流-电位曲线。以10 mV/s的恒定扫描速率从负电势到正电势记录曲线。短路实验是在一个两室电池中进行的。为了保持电荷平衡,隔室由多孔玻璃料连接。用由LabVIEW控制的HP 3458A万用表测量电流。蚀刻深度用表面轮廓仪测定。用扫描电子显微镜(扫描电镜)对表面形貌进行了表征。用于电化学实验的光源是450瓦氙灯,电源为Oriel 66924。紫外光通过水过滤器后聚焦在基底上。

 

结果和讨论

氮化镓的光电化学和化学光刻

      图1曲线a显示了在黑暗中记录的0.02 M KOH溶液中n型GaN的电流密度-电势图。观察到二极管特性。莫特-肖特基测量显示,平带电势UFB位于1.4v.27在正电势1.0 V下,对应于表面的多数载流子耗尽,没有观察到电流。

      图1曲线c显示了在黑暗中记录的0.02M KOH/0.02M S2O2-8溶液中n型氮化镓的电流密度-电位图。同样,在正电势下没有观察到电流。虽然阴极反应的开始发生在氢氧化钾溶液中约1.0 V,但我们看到在加入S2O 2-8后,开始转移到0.8 V。在该电位下,S2O2-8被CB电子还原,形成硫酸根离子和过硫酸根自由基反应1.更正的起始电位表明S2O2-8的还原比O2在GaN上的还原更有利。从1.2到1.7 V,电流密度与电势无关,由S2O2-8浓度和系统的流体动力学决定。当电位低于1.7 V时,水分减少变得重要。

      图1曲线d显示阴极电流密度不受光照影响。阳极范围内的电流低于曲线b中观察到的电流。这是由溶液中S2O2-8离子吸收高能光子引起的。吸收在300纳米以下的波长变得显著,在218纳米达到峰值。图1显示,在S2O2-8溶液中,存在一个发生阳极溶解和阴极还原的共同电位范围。这表明非金属化氮化镓薄膜的开路光刻在原理上是可能的。在光照下,氮化镓电极在氢氧化钾/S2O2-8溶液中的开路电位UOC下,光阳极溶解速率等于阴极还原速率。图1,曲线d,显示UOC位于0.9 V进行比较,UOC在KOH溶液中的值为1.0 V。无电光刻的蚀刻速率受动力学控制,即 由界面上的电子和空穴动力学控制,如图2所示。3表示n型电极。

 GaN在碱性 S2O82-溶液中的光刻机理

1

氮化镓的光电刻蚀

      图2的曲线a。图4显示了用0.02 M氢氧化钾溶液在两个隔室中未搅拌时记录的电流-时间图。氮化镓电极的面积约为0.09平方厘米.黑暗中看不到电流。在照明时,电流瞬间增加,随后衰减到大约0.1毫安的稳态值。电流由氧向铂表面的质量传输决定,并可通过搅拌或增加铂反电极的面积来增强.11当0.02MS2O2- 8加入反电极的隔室中时,光电流增加超过5倍。4、曲线b。在这种情况下,当S2O2-8被添加到氮化镓电极的隔室中时,这是观察不到的,电流由于S2O2-8的光吸收而减小。电流的增强是光电效应蚀刻速率由阳极和阴极过程的速率决定。

      如图2所示。5建议通过适当选择实验条件,可以控制GaN表面光洁度;光强、OH和s2O2-8浓度、氮化镓/铂表面积比和流体动力学决定了短路电位,从而决定了蚀刻模式。我们通过实验证实了这一点,一些结果显示在图。6.实验是在氮化镓∶铂表面积比为1∶8的单室光电电池中进行的.图6a显示了图案化氮化镓表面的扫描电子显微镜图像,该表面在0.004毫摩尔氢氧化钾/0.02毫摩尔S2O2-8的未蚀刻溶液中蚀刻20分钟。获得了一个光滑的表面,其表面粗糙度与所接收的样品相当(见插图)。蚀刻速率低至3纳米/分钟,并受OH-离子p-OH的质量传输控制,即 “抛光”条件。在扩散控制下,可以通过搅拌或增加氢氧化钾浓度来提高蚀刻速率。

 

结论

      用电化学方法研究了S2O2- 8对n型氮化镓在氢氧化钾溶液中光刻的影响。加入S2O 2-8后,由于溶液吸收了高能光子,光阳极溶解速率降低。加入S2O2-8后,阴极反应开始转变为正电位。因此,开路光刻是可能的。

      在负电势下,S2O2-8被还原并形成SO4自由基。通过电致发光测量,我们表明自由基向VB中注入空穴。通过使用一个两室电池,我们发现与贵金属短路的氮化镓可以作为光电流电池。蚀刻后的表面光洁度对实验条件非常敏感:浓度、表面积比、光强和质量传输。

 

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