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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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光刻胶中金属杂质对硅基基质的吸附机理

时间: 2021-11-04
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光刻胶中金属杂质对硅基基质的吸附机理

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引言

应用放射性示踪技术研究了金属杂质(如钡、铯、锌和锰)从化学放大光刻胶中迁移和吸附到硅基底层衬底上的行为。评估了两个重要的工艺参数,即烘烤温度和衬底类型(如裸硅、多晶硅、氧化物和氮化物)。结果表明,过渡金属(锌和锰)的迁移率比碱金属(铯)和碱土金属(钡)低,与基底类型和焙烧温度无关。过渡金属与光致抗蚀剂层中共存的焊料和/或水解物质形成稳定的络合物。发现金属络合物的尺寸、溶剂蒸发中的拖曳力和烘焙过程对杂质迁移有显著影响。我们提出了一个新的模型,结合化学放大光致抗蚀剂中的金属迁移和随后在底层衬底上的吸附,来解释金属迁移的途径。该模型可以解释金属杂质从光致抗蚀剂层向衬底表面的迁移率。

 

实验

材料用直径为15厘米的p型< 100 >晶片生长有各种薄膜(即多晶硅、二氧化硅、氮化硅和非钝化或裸硅对照)。它们被切成2×2厘米的小块作为测试样品。然后通过各种光刻和剥离工艺处理这些样品,以研究光刻工艺中引入的污染物。光刻胶的选择在表1,选择这种特殊的光致抗蚀剂是因为它是最先进的超大规模集成(ULSI)制造中栅极和金属层应用的常用光致抗蚀剂。它可用于波长为248纳米的KrF准分子激光曝光。

光刻胶中金属杂质对硅基基质的吸附机理 

1 光刻剂组成

为了制备用于研究的不同底层衬底,在石英反应器中通过低压化学气相沉积(LPCVD)在各种起始硅片上沉积多晶硅和氮化硅膜。用流速为60 cm³/min的硅烷气体(SiH4)沉积多晶硅膜。

放射性示踪剂实验程序:—为了制备放射性光致抗蚀剂,将一体积稀释的放射性示踪剂(0.005 M)与五体积光致抗蚀剂混合,并充分摇动放射性光致抗蚀剂溶液以确保均匀分布。然后如前所述,通过旋涂工艺将放射性光致抗蚀剂施加到测试样品上。蒸发溶剂后,用高分辨率伽马射线光谱仪对测试样品进行计数。计数系统由一个高性能锗检测器、一个多通道分析仪和普通电子设备组成。如表二所列,每种示踪剂的伽马射线在不同的能量通道下被监测。计数后,通过在60℃下在100毫升NMP溶液中浸泡5分钟除去光致抗蚀剂层,并在热板上干燥。然后用同样的高性能锗检测系统检查残留在晶片上的杂质的放射性。金属杂质从光致抗蚀剂到下层衬底的迁移率由光致抗蚀剂剥离前后的平均时间计数的比率决定。

 

结果和讨论

金属杂质的迁移率:由于烘焙后的化学放大光刻胶层是无定形聚合物,我们之前的论文使用扩散模型来预测光刻胶层和底层衬底中Mn和Zn的行为。这是基于光刻胶层中金属杂质的浓度高于涂覆光刻胶后立即在衬底中的浓度这一事实。在烘焙过程中,金属杂质开始向基底迁移。然而,为了精确描述基底附近和基底上的金属迁移,可以使用各种可能的机制来阐明迁移过程,包括基底表面上的吸附、与基底表面的化学反应、差异、溶解度、沉淀和吸杂。

1-4描述了钡、铯、锌和锰杂质在每个衬底上相对于烘烤温度的迁移率。由于实验程序的不同,铯、锌和锰的结果与我们以前的报告有些不同。在本方法中,在用NMP溶剂剥离光致抗蚀剂层之后,直接烘烤晶片,而我们先前的报告是通过首先用水浸渍然后烘烤获得的。钡和铯的迁移率明显高于铯,与底物无关。观察表明光致抗蚀剂层中的大多数钡杂质可能仍然以游离离子的形式存在,而铯以水化的形式存在。相对较小的Ba尺寸会导致烘烤过程中迁移更高。实验结果表明,在烘烤过程中,钡原子通过扩散过程迁移到衬底表面。这种金属迁移过程会引起表面腐蚀污染、恶化器件性能并降低产量。我们相信,相同的过程实际上发生在光刻胶中存在的任何金属污染物上。因此,通过继续这项研究来理解光刻过程中控制金属迁移的机制是至关重要的。

温度对金属杂质迁移的影响:在平版印刷术中,软烘烤(通常在热板上)可以去除大部分溶剂。溶剂逐渐从抗蚀层蒸发,而任何化学形式的金属杂质开始向基底扩散。

迁移-吸附模型:考虑到金属杂质向基体迁移,首次提出迁移-吸附模型来描述这种行为。基本上,应该考虑如图6所示的体区和界面区中的金属杂质。在本体区域,温度和溶剂效应是控制因素。较高的烘烤温度导致向基底的较高扩散,而共存的溶剂以相反的方向蒸发。因此,根据上一节的描述,金属杂质在体区会有复杂的行为。

 光刻胶中金属杂质对硅基基质的吸附机理

6 金属杂质从整体迁移区(光致抗蚀剂)输送到界面吸附区(基底)的迁移-吸附模型

迁移吸附模型的应用:在前文中,我们提出了迁移-吸附模型来描述光刻胶层中存在的金属杂质的行为。模型表明迁移率受两个因素控制。第一个是从体区迁移到界面区的金属量。第二个是方程预测的表面吸附。在界面区域。新提出的模型与图1-4中的实验结果一致。过渡金属的迁移速率低于本体区域中的碱金属和碱土金属。过渡金属在界面区的浓度较低。

因为碱金属和碱土金属比过渡金属配合物具有更大的电荷半径比,所以它们与表面硅烷醇基显示出更高的吸引力。根据这一推理,过渡金属的平衡常数低于方程式中的碱金属和碱土金属。考虑到上述原因,过渡金属具有较低的表面金属吸附。因此,出现在图1-4中的迁移率可以用所提出的迁移-吸附模型来解释和预测。

 

总结

我们已经成功地提出了光致抗蚀剂层中的金属杂质的迁移和在衬底表面上的吸附的机制和模型,以描述范围从80到120的烘烤效应的行为。溶剂性质和烘烤温度在迁移过程中起重要作用。过渡金属(锌和锰)在烘焙过程中与溶剂和/或水解产物形成络合物。配位络合物通过光致抗蚀剂层中的运动显示出更高的电阻,这导致更低的迁移率。用于修正扩散系数的相关函数可以描述温度对迁移率影响的不同趋势。

在所提出的迁移-吸附模型中,金属杂质的迁移以两种途径进行(即,在体区和在界面区)。在本体区域,尺寸和溶剂效应影响金属杂质的迁移。在界面区域,表面吸附是影响迁移率的机制。

平衡方程用于描述吸附的表面金属的浓度、平衡常数、硅烷醇基的表面浓度、金属杂质的浓度和pH值之间的关系,对于阐明钡、铯、锌和锰的迁移率非常有用。


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