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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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半导体蚀刻过程中光学监测

时间: 2021-11-05
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半导体蚀刻过程中光学监测

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引言

为了获得功能正常的半导体器件,我们在纳米制造过程中依赖于严格的尺寸控制。在该初步校准之后,在相同的处理条件下在真实晶片上运行制造,随后再次进行后处理测量检查。这种迭代方法有明显的缺点,包括重复运行的额外时间和成本、由于系统漂移引起的变化以及缺乏自适应过程控制。此外,表征测量通常需要破坏样品。很明显,精确的、非破坏性的、实时的原位监测是非常理想的,因为它能够反馈和微调加工条件。

光学表征方法满足了无损检测的需要。因此,点测量技术,如光谱椭偏测量法、相敏椭偏测量法、激光反射测量法、多光束干涉测量法、发射光谱测量法已经成功实施。典型地,结构高度是在单个感兴趣的点或区域测量的,并且假设工艺是均匀的,则推断出晶片上的信息。这对于大多数平面工艺来说是足够的。定量相位成像的相位图像提供了关于被研究样本的结构和动力学的纳米级信息。特别是,衍射相位显微术(DPM)是一种稳定的定量相位成像方法,已经成功地用于研究细胞膜的纳米级波动。

 

实验

我们提出了一种新的光学方法,利用DPM的概念来执行纳米尺度动力学的实时定量地形测量。我们的方法被称为外延衍射相位显微术(epi-DPM),在反射中操作以适应不透明的样品,并以2.8 nm的空间(即点到点)和0.6 nm的时间(帧到帧)灵敏度呈现形貌信息。纳米级地形图像是从单个相机曝光获得的,因此获取速率仅受相机帧速率的限制。此外,epi-DPM是完全非侵入性的,并且允许连续的原位监测造过程通过工具上的透明窗口实时进行,而不影响纳米级的地形精度。特别地,我们呈现了被蚀刻的半导体结构的动态成像数据;epi-DPM定量地揭示了图像中每个点和每个时刻的蚀刻速率。我们发现,该速率随位置和时间而显著变化。

实验装置如图1所示。激光束被耦合到单模光纤中,然后被准直,这确保了输出场的完全空间相干性。这种准直光然后进入倒置显微镜的后端口,并通过聚光透镜和物镜投射到样品平面。因此,样品被准直光束照射。从感兴趣的样本反射的光通过相同的物镜收集,通过分束器和管透镜,并被导向显微镜的侧面输出端口。

 

结果和讨论

epi-DPM的优势在于,它提供了相对于图像中其他点的精确地形高度图,因此可以对样本的任何共模运动不敏感。为了表征我们的epi-DPM方法的空间和时间路径长度噪声,我们重复成像一个普通的、未处理的n1 GaAs晶片。因此,我们在8.93帧s21采集了包含256帧的延时系列图像。

光学元件的缺陷导致照射在样品上的光的相位在整个视场中不均匀。由于这种类型的相位误差是可再现的,即它是仪器的一个特征,因此可以通过适当的系统校准来消除。因此,我们在不同的空间位置收集了具有和不具有漫射体的第二时间推移系列图像,间隔大约0.5毫米,即几个视场之外。第一个位置的每个系列在时间上进行平均,并用作校准图像。有和没有扩散器的操作有不同的校准图像。从第二位置的每个图像中减去相应的校准图像。产生的空间噪声在没有漫射体的情况下为4.6纳米,在有漫射体的情况下为2.8纳米。2.8 nm的值代表我们当前仪器的空间灵敏度,以及对视场内横向地形变化的最终灵敏度。值得注意的是,由于采用了公共路径干涉几何,epi- DPM的时间灵敏度明显优于空间灵敏度。图2a和2b显示了图像中每个点的高度的时间标准偏差st(x,y)。每个插图中显示了st(x,y)的直方图。我们确定时间敏感度为中位数在没有漫射体的情况下为1.1纳米,在有漫射体的情况下为0.6纳米。

为了表征epi-DPM的准确性,收集了通过湿法蚀刻n1 GaAs晶片制造的微柱的图像。使用补充信息部分中描述的标准SPR 511A光刻胶配方进行光刻和显影。图2c显示了带有漫射体的微柱的epi-DPM图像。如图2d所示,通过将每个直方图峰值拟合到单独的高斯分布,从epi-DPM图像的直方图中提取柱和蚀刻区域的位置。 

结合epi-DPM,光化学蚀刻可以提供制造具有精确可控形貌的结构的有效手段。该方法非常适合于制造复杂的灰度级结构,使用标准光刻技术制造这些结构通常非常困难或昂贵。作为一个例子,我们使用epi-DPM来成像通过光化学蚀刻制造的微透镜结构。光化学蚀刻是一种工艺,通过这种工艺,半导体中的光吸收增加了少数载流子扩散到表面,从而增加半导体在氧化溶液中的溶解和腐蚀速率。蚀刻速率受表面少数载流子供应的限制;因此,照明加速了蚀刻过程。

穿过掩模和微透镜的轮廓如图4c所显示,指出光化学蚀刻过程是非线性的。然而,epi-DPM可以精确地测量这种非线性关系,进而为具有规定轮廓的蚀刻结构提供校准曲线。此外,利用epi-DPM成像可以通过控制整个视场的投影仪光强,提供实时微调蚀刻过程所需的反馈。我们还制作了232个微透镜阵列,如图4d所示。在这种情况下,光学掩模包含五个232阵列的灰度透镜,其直径为100毫米,间距为120毫米。面轮廓仪验证了直径和间距在2毫米以内,高度在epi-DPM测量值的10纳米以内。可以获得更好的阵列高度均匀性

通过实现投影仪掩模图案的自适应控制。


总结

我们已经展示了如何使用epi-DPM实时准确地监控半导体制造过程的动态。该方法在8.93帧s21具有每像素0.6纳米的优异时间稳定性。这使我们能够精确地确定蚀刻速率的空间和时间变化,分辨率为0.085牛米s21,时间间隔为10秒。结合epi-DPM,我们进行了光化学蚀刻,以精确定义纳米尺度的形貌特征,如微透镜阵列。

我们设想,使用epi-DPM通过半导体制造工具的透明观察窗成像,能使我们更好地监控和控制他们制造的器件的性能。为了在加工过程中观察整个晶片管芯,可以通过使用更高分辨率的照相机来增加视野。此外,较高数值孔径103的物镜目前是可用的(例如,数值孔径50.5)。相机和物镜的这种组合将实现1.0毫米30.76毫米的视野,横向分辨率为500纳米。此外,使用更短波长的光源(例如,深紫外)将显著降低衍射受限的横向分辨率,并且能够对当今一些最小的设备进行原位监测。


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