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湿法制程整体解决方案提供商

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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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添加剂对稀释 HF 溶液中铜表面镀到硅表面的影响

时间: 2021-11-08
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添加剂对稀释 HF 溶液中铜表面镀到硅表面的影响

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引言

随着半导体器件不断向越来越小的尺寸发展,保持硅表面无污染以提高器件功能、产量和可靠性变得越来越重要。基于RCA的湿法化学清洗仍然广泛用于半导体器件制造工艺。经过SC-1和SC-2处理后,硅表面具有约1纳米厚的化学氧化层。对于预浸清洗,低质量的化学氧化层最好在生长高质量的热栅氧化层之前去除。这可以通过稀氟化氢(DHF)处理来实现。

在本方法中,我们结合电位测量技术、TXRF技术和电感耦合等离子体质谱法来测定不同添加剂在DHF溶液中对硅表面超压铜输出的影响。用光散射和透射电镜研究了溶液中表面活性剂与铜离子的相互作用。用扫描电镜研究了表面活性剂对减少硅表面铜成核的影响。硅表面吸附的表面活性剂层用原子力显微镜进行了验证。在此基础上,总结了DHF清洁生产中对铜产出的表面影响。

 

实验

我们选用盐酸、双氧水、硝酸、阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂等不同添加剂,研究它们对铜输出的影响。我们使用的阳离子表面活性剂是烷基四甲基溴化铵(CTAB),阴离子表面活性剂是含硫表面活性剂。它们具有相似的链结构和分子量。我们之前的结果表明,这两种方法在稀释过程中都有效地防止了颗粒的再沉积。用一个2英寸(100)电阻率为1-10ωcm的n型硅片(Silicon Quest International)在安装到定制的特氟隆电化学电池之前,经过SC-1清洗、DHF清洗和去离子水冲洗,以去除颗粒和化学氧化物。只有晶片的抛光面与溶液接触,背面与不锈钢基底接触,不锈钢基底与外部有不锈钢连接。在晶片背面和金属基底之间使用了共晶镓铟合金薄膜,以确保欧姆接触。在电池中使用50毫升0.5重量%的含/不含添加剂的溶液。使用25 W徕卡白炽灯,光线直射到晶片上。

为了再生硅,采用5 mL 5%氢氟酸+ 5%硝酸+ 5%过氧化氢溶液去除表面铜。表面污染由TXRF和飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)检测。将硅片样品浸入含/的0.5% HF + 100 ppb铜浴中。在光照下无表面活性剂10分钟。在所有的实验中,表面活性剂浓度为1%(重量)。通过动态光散射在1%阴离子表面活性剂+500 ppm铜/污染物水溶液中进行粒度分析。还对1%阴离子表面活性剂+500 ppm铜污染物中的颗粒进行了透射电镜分析。透射电镜样品是通过将覆盖有无定形碳薄膜的铜网格浸入溶液中以捕获颗粒而制备的。硅表面上吸附的表面活性剂层的表征是通过使用具有原子力显微镜的表面力测量技术来完成的。液体电池和氮化硅尖端都来自数字仪器。

       还研究了表面活性剂对保护受损硅表面免受铜输出的影响。表面损伤可能是由用划痕仪刮伤硅表面引起的。将面积为1 × 1 cm的划开的晶片片浸入含和不含表面活性剂的0.5% HF + 1 ppm Cu2+溶液中,在25 W白炽灯下照明10分钟。然后是晶片片用去离子水冲洗并进行扫描电镜观察。拍摄了二次电子图像和特征铜和硅的Kα X光图像。

 

结果和讨论

      表征铜输出添加剂效率的电位法。—DHF溶液中的铜离子导致硅电极和参比电极之间的OCP变化。图1中绘制了添加铜的硅电极的OCP变化。OCP变化与整体铜浓度密切相关。每次加入铜后,OCP值突然增加,然后在15分钟后逐渐变为相对稳定的值。随着更多铜污染物的加入,观察到OCP值的类似变化。在水冲洗后,在同一电极上使用没有铜污染的新鲜0.5% HF溶液,OCP没有回到其原始值,因此表明OCP响应不是由铜引起的。图2中绘制的结果进一步验证了这种说法,其中使用反萃溶液溶解表面铜,新鲜0.5% HF中的OCP回到大约原始值。这证实了表面铜,而不是溶液中的铜,是造成OCP变化的原因。

 添加剂对稀释 HF 溶液中铜表面镀到硅表面的影响

2 随着铜的加入,OCP变化

      图3绘制了OCP变化与大块铜浓度对数的函数关系。最小二乘回归结果表明,OCP变化与对数[Cu/ppb]呈线性关系r2 = 0.99。图4总结了同一批次的不同p型晶片上的OCP变化与时间的关系,图5显示了从同一批次的不同n型晶片获得的相同参数。这表明n型晶片比p型晶片具有更高的斜率。Norga等人报告说,n型晶片比p型晶片更易受铜输出的影响。14因此,斜率变化与铜输出的易感性定性相关。从图4和图5中,我们可以看到回归线的斜率比绝对OCP值更具可重复性。这是因为硅电极的OCP也取决于其表面条件。很难在不同的晶片上或同一晶片上在不同的时间有相同的表面条件(在附录中讨论了硅电极在DHF溶液中的OCP变化机理)。然而,回归线的可重复斜率可以提供铜输出程度的定性测量,从而提供添加剂的效率。

 添加剂对稀释 HF 溶液中铜表面镀到硅表面的影响

5  n型晶片OCP变化与铜块浓度对数的关系

      DHF清洗过程中表面活性剂对铜输出的影响综述。根据所呈现的结果和先前公布的结果,表面活性剂在DHF清洗期间铜污染中的作用可总结如下:

表面活性剂在硅表面形成保护层。硅上吸附的表面活性剂分子层阻碍硅表面和铜离子之间的电子转移。因为硅表面上的铜还原不再受扩散控制(图9),推断限速步骤是电子转移。对缺乏优先成核的直接观察(图15)也支持这一结论。硅表面表面活性剂层形成的证据是ζ-电位变化3和直接测力的结果。

      表面活性剂与铜离子相互作用。表面活性剂,尤其是阴离子表面活性剂,可能与铜离子有很强的相互作用。我们的光散射实验结果可以作为证据(图10)。表面活性剂对铜的输出有两种影响。一是表面活性剂降低了自由铜离子的浓度,导致铜输出的驱动力降低(图8)。另一种是表面活性剂-铜离子络合物可能吸附在硅表面。如果这种复合物不能通过去离子水冲洗完全冲洗,那么铜污染会增加(图12)。

      表面活性剂在铜输出中的作用不是孤立的。因此,我们观察到表面活性剂对镀铜的不同影响。吸附污染机理表明如果表面活性剂被用于DHF清洁,这被提议最小化颗粒再沉积,那么研究其对金属污染以及具有低还原电位的其他金属的影响是至关重要的

 

总结

      我们研究了DHF清洗过程中添加剂对铜在硅表面输出的影响。我们通过不同的实践证明,在DHF清洗过程中,盐酸、过氧化氢和硝酸等添加剂能有效降低铜的输出。我们指出了十六烷基三甲基溴化铵能有效减少铜的输出。DHF清洗期间的硅表面。阴离子表面活性剂通过与金属离子形成络合物并随后吸附在硅表面上,可以增加金属输出,不仅是铜,还有其他金属,如镍。结合OCP监测、表面金属分析和显微镜研究,可以区分铜输出的不同机理。实验数据表明(1)硅表面上吸附的表面活性剂层可以阻碍硅表面和铜离子之间的电子转移,(2)本体溶液中的表面活性剂分子可以与金属相互作用。既可以降低金属外层驱动力,也可以增加金属离子-表面活性剂配合物的物理吸附趋势。


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