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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。华林科纳(江苏)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 设备名称华林科纳(江苏)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华林科纳(江苏)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。 华林科纳(江苏)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...
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华林科纳(江苏)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)-华林科纳(江苏)CSEChemical Dispense System System 华林科纳(江苏)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华林科纳(江苏)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...
发布时间: 2018 - 01 - 23
单片清洗机-华林科纳CSESingle wafer cleaner system华林科纳(江苏)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华林科纳(江苏)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-华林科纳(江苏)CSEChemical Dispense System System 华林科纳(江苏)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 设备名称华林科纳(江苏)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...
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混合清洁法减少铜后CMP缺陷

时间: 2021-10-16
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混合清洁法减少铜后CMP缺陷

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摘要

      本文开发并实施了一种依次结合酸性和碱性清洗方法的“混合”后CuCMP清洗过程。新工艺展示了相对于全碱性刷子清洁工艺,证明了酸性和碱性清洁的优点,并使CMP缺陷减少超过60%,如抛光残留物、异物、泥浆磨料、划痕和中空金属工艺。它还消除了在辊子刷清洁过程中间歇性发生的圆环缺陷。TXRF扫描确认在使用混合清洁过程时AlOx缺陷的减少。XPS光谱显示了碱性和杂化清洁过程之间相似的铜表面氧化态。通过使用新的清洁工艺,可以提高短期和开放的产量。讨论了巨大的缺陷减少效益的潜在机制。

 

介绍

      对于具有铜互连的半导体制造,与铜化学机械平面化(CMP)过程相关的缺陷往往是主要的屈服分离器。由于CMP是在完全定义一个铜互联之前的最终启用工艺,它不仅可以在过程中产生缺陷(例如划痕和抛光残留物),还可以揭示或装饰之前工艺步骤产生的缺陷,如rie后清洗、衬里沉积和铜镀。因此,铜CMP后的清洗过程不仅必须消除CMP期间产生的缺陷,还需要与之前的过程兼容,以防止进入CMP的缺陷加剧。

在本文中,我们研究了酸性和碱性清洁化学物质的优点,并通过实施两种不同的清洁化学物质开发混合清洁过程3,以满足铜CMP清洁的挑战。

 

实验

      实验采用了基于32nm和22nm设计规则的铜金属化叶片。所有的晶片都用酸性铝化铜浆和基础化学的硅基屏障浆进行抛光。在清洁模块中对各种cmp后的清洁化学品进行了测试。其中,化学A是酸性的,而化学B是碱性的。这些化学物质在不同顺序的各种清洗过程中进行评估,如表i所示。BR1和BR2指的是使用化学喷雾的滚子刷1和2中的清洗步骤。“冲洗”步骤是在一个充满干净化学物质的水箱中进行的,在一个预先设定的出血和饲料循环中不断补充。在冲洗过程中,晶圆以恒定的转速旋转,不与刷或其他部件机械接触。无论清洗过程如何,垫片、滚子刷和浆液批次的消耗寿命都保持不变,即P1、P2和混合工艺具有相同的消耗寿命。

 

结果

      全酸性和全碱性cmp后清洗过程:图中P1和P2清洗过程产生的CMP缺陷如图3所示。 在酸性P1过程中,PR/FM缺陷较低,而HM和DE缺陷较高。因此,正如我们之前的研究报道,必须实施广泛的队列时间控制,以减少这些腐蚀相关的缺陷。

      混合清洁工艺:如图所示。5(c),采用混合清洁工艺,也能显著减少了HM、LE(线端中空金属)、DE等腐蚀相关缺陷。酸性化学物质(即化学物质A)在防止腐蚀缺陷方面的缺陷似乎远远被碱性化学物质B的最后清洗步骤所弥补。 

      表面特征:用p2和混合清洁工艺处理的晶片上的x射线光电子能谱(XPS)光谱如图11所示。P2和混合清洁过程在铜表面状态上没有明显的差异。结果表明,混合清洁过程实现的大量HM缺陷还原不能归因于化学反应对铜进行更好的钝化。相反,它可能源于表面缺陷(如PR/FM/SH/AL)的去除,这可以加速HM缺陷的形成。

 混合清洁法减少铜后CMP缺陷

 3: CMP来自两种不同的后清洗过程的缺陷,P1和P2,如表1所示

 混合清洁法减少铜后CMP缺陷

5: P2和混合清洁过程中主要cmp相关缺陷的加权缺陷密度(WTDD)。x轴上的数字表示样本量。(a)AL缺陷;(b)SH(硅磨料)、FM和PR缺陷;(c)线端中空金属(LE)、中空金属(HM)和树突(DE);以及(d)抛光划痕(PS)、处理划痕(HS)和轻划痕(LS)

 

讨论

      混合清洁工艺的工作机制:在目前的研究中,我们利用化学物质的性质来在不改变化学物质本身的情况下解决CMP缺陷产生的根本原因。一般来说,金属氧化物往往会在酸性环境中溶解。因此,使用酸性清洁剂是去除PR/FM/AL/SH的有利选择。在混合清洁过程中,使用酸性化学物质作为清洗的第一阶段,也是去除环状缺陷的关键。在刷清洁过程中,CuOx和AlOx颗粒与酸性化学溶解,消除了刷中产生环缺陷的来源。

     基本化学冲洗剂在混合清洗过程中的作用:在基本化学环境(pH>10)中,CuOx(即铜晶片表面)以及氧化铝和二氧化硅磨料上的zeta电位是负的。因此,铜晶片表面与碱性化学物质中的残留磨料之间存在内置的排斥势,有助于消除这些PR/FM缺陷。基本的化学冲洗步骤需要钝化铜表面,以防止HM和DE缺陷的形成。同样,根据普尔贝克斯图,基本的清洁化学物质是一个更好的选择,因为铜表面在高pH状态下是钝化和保护的。 

      CMP后的清洁和缺陷特征:CMP相关缺陷的大幅减少不仅提高了本研究所证明的水平的短期和开放产量,而且也有帮助在下一级减少与CMP不直接相关的其他缺陷。

 

结论

      本文开发并实现了一种针对先进BEOL技术的后铜cmp混合清洁工艺。该工艺依次结合了酸性和基本清洁,相对于所有基本清洁工艺,将所有CMP相关的缺陷减少了60%以上,包括抛光残留物、异物、泥浆磨料、划痕和中空金属。它还消除了在辊子刷清洗过程中产生的圆环缺陷的发生。TXRF扫描显示,混合清洁工艺大大降低了晶片边缘残留的AlOx磨料的浓度。在刷中使用酸性清洁化学物质溶解金属氧化物是减少PR/FM/AL和消除环状缺陷的关键。基本化学冲洗步骤的应用可以进一步减少表面缺陷和铜表面的钝化,以防止HM和DE缺陷的形成。新的清洁工艺有助于提高当前水平的短期产量和下一个金属水平的开放产量。它还减少了其他缺陷,如缺失的模式和非视觉效果,以更好地表征和表示其他缺陷。

 

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