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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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外延成分对 N 面 GaN KOH蚀刻动力学的影响

时间: 2021-11-05
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外延成分对 N 面 GaN KOH蚀刻动力学的影响

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引言

发光二极管(LED)已成为近30年现代节能照明技术的基础。通过各向异性蚀刻n面氮化镓的蚀增是当今生产蓝白发光二极管(led)的关键方面。表面积和表面角度的数量都增加了,有利于光从发光二极管芯片耦合输出。通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长的氮化镓叠层结构在非连续掺杂的铀-氮化镓体区发生了变化。2D和三维生长层的不同顺序导致位错密度的变化,这通过光致发光显微镜和x光衍射来监测。应用了包括激光剥离(LLO)在内的薄膜处理,在升高的温度下,在氢氧化钾水溶液中测定外延变化对N面蚀刻动力学的影响。电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)被用于以小时间增量高精度测量蚀刻过程。由此,克服了诸如确定体重减轻或身高差异的其他技术的缺点,实现了高精度和可再现性。

 

实验

氮化镓层的制备:标准的c面取向氮化镓外延层生长在衬底上。如图1所示,用不同的叠层制备外延叠层A-E。a在下面的讨论中作为参考样本。通常在最靠近基底的层中进行三维生长。我们选择2D生长来达到高的初始位错密度并获得最大的位错密度变化。改变三维生长条件是为了减少由位错向横向弯曲引起的缺陷。众所周知,3D生长可以通过各种生长方法来启动。样品C由3000纳米厚的单2D氮化镓层组成。d的特点是一个修正的2D-三维转变,导致更多的位错穿透2D-三维界面。在E中,制备了两个随后的2D-3D转变的阿瑟序列,这两个转变由组合厚度为2000纳米的3D和2D氮化镓层分开。a、C和E包含一个基本的MQW,以便进行位错密度的光致发光显微镜分析。

外延成分对 N 面 GaN KOH蚀刻动力学的影响 

1 外延堆栈设计A-E

薄片加工:为了获得最大的再现性,外延晶片被分成1 × 2厘米的片。为了防止硅衬底在热氢氧化钾溶液中腐蚀,在背面沉积了一层薄铂层。使用前,通过在室温下用稀释的NH4F水溶液处理10分钟来去除LLO残留物,并在去离子水中漂洗(DIW)。

蚀刻版画:蚀刻实验在50毫升聚丙烯中进行。使用乙二醇加热浴和红外激光温度计,精确保持温度不确定度为1.5℃。通过红外温度计和毛细管温度计的比较来评价温度测量的可信度。浸入样品前,将氢氧化钾溶液预热10分钟,以在充分预热和最小水分蒸发之间找到平衡。在室温下蚀刻的情况下,我们等待混合水和氢氧化钾后1天确保温度稳定。


结果和讨论 

刻蚀动力学的电感耦合等离子体发射光谱分析对单一的氮化镓芯片的相同氢氧化钾稀释进行4倍分析,得到平均249±3nm的氮化镓去除,因此相对误差为1%(平均±SDM,n=4;图2)。用相同的氢氧化钾溶液测量不同的稀释度,蚀刻深度为250±3nm,也导致相对误差为1%(平均±SDM,n=3)。最后,对来自同一晶片上相邻位置的4个不同的氮化镓样品芯片进行分析,得到了246±8nm的蚀刻深度,相对误差为3%(平均±SDM,n=4)。在研究ICP-OES的重现性时,分析误差低于材料的变化。在这些方面,是通过从单个晶片上取下的样品片获得最大的重现性。因此,ICPOES方法具有足够的重现性来监测蚀刻的进展。

利用该方法,与体重减轻测定相比,我们的电感耦合等离子体发射光谱仪技术允许连续监测。一般来说,在半浓缩氢氧化钾溶液中80℃的工艺温度下,50-400纳米/分钟的蚀刻速率是可行的。在几分钟的蚀刻之后,可以形成高度高达2 m的金字塔特征,这可以导致蚀刻深度的≈400%的不确定性。

外延堆叠的变化:采用XRD和PLM方法监测外延A-E层的位错密度(表2)。A在这里报道的实验中作为参考样本。通过将2D-1的厚度从300nm(A)增加到1000nm(B),晶体质量略有改善。

 外延成分对 N 面 GaN KOH蚀刻动力学的影响

2 通过人工计数PLM图像上5个采样区域的外延层和PL位错密度的(102)反射的XRDFWHM

外延变化对蚀刻动力学的影响:比较了A和B在70°C和80°C下的蚀刻动力学(图4)。在每次实验开始时都观察到最快的蚀刻。这里的蚀刻速率是相当的,这是可行的,因为前300nm的材料在外延设计方面是相同的。

B的蚀刻动力学中,在二维-三维过渡时没有观察到明显的高原形成。然而,扫描电镜分析提供了在两个样品中由于二维-三维过渡处的临时蚀刻停止而形成平面的证据(图5)。

尽管由于锥体形态的宽z振幅,选择性较低,但一些锥体显示出蚀刻平台而不是尖锐的尖端(图8a)。为了解决蚀刻停止层,E在70℃下蚀刻3分钟,以克服第一次2D-三维转换。随后样品在室温下用30重量%氢氧化钾处理5小时,这导致通过电感耦合等离子体发射光谱法测定的1161-127纳米(平均SDM,n = 3)的综合材料去除。随后的扫描电镜分析显示样品表面的几个部分中有独立的氮化镓金字塔(图8b)。由于局部不均匀性,材料的其它区域蚀刻不完全,因此降低了由ICP-OES确定的平均材料去除量(图8c,d)。在本研究过程中,无法确定在2D和三维氮化镓层界面形成平台的确切原因。、

 

总结

这项工作展示了两个强大的工具来增强氢氧化钾水溶液中氮面氮化镓湿化学粗糙化的可控性。首先,开发了一种电感耦合等离子体发射光谱法来监测工艺过程中的平均蚀刻深度。与重量损失测定相比,这种监测具有主要优势,因为它可以稳定地进行,而不需要由于冲洗和干燥样品而中断蚀刻过程。其次,对体氮化镓生长过程中的不同条件如何影响刻蚀速率有了更深入的了解。由于同时跨越多个外延层的大金字塔尺寸,在2D-3D转变的蚀刻动力学中没有看到平台。然而,扫描电镜显示平坦的蚀刻停止层。d和E包含2D-3D跃迁,没有显著的位错减少,也显示出平台形成。因此,转变本身导致蚀刻停止,而不是位错密度的不同。c不包含2D-三维转换,显示出与B几乎相同的蚀刻行为,而不是恒定的蚀刻速率。这证实了通过以前无与伦比的过程控制从整个氮化镓表面均匀去除材料的可能性。

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