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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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减少化学品使用的清洁优化

时间: 2021-11-10
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减少化学品使用的清洁优化

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引言

      集成电路制造过程中通常使用的清洗化学物质已经使用了很多年。尽管已知各种清洁化学物质对于当前一代集成电路设计规则是有效的,但是对这些化学物质的清洁机制和性能限制仍知之甚少。通过仔细的过程优化和对清洁机制的理解,这些化学物质通常可以被修改以保持或提高清洁效率,同时减少化学物质的使用。最常见的清洗化学物质包括用于去除重有机污染物、过渡金属污染物和颗粒污染物的氧化水溶液。硫酸和强氧化剂如过氧化氢的混合物通常用于去除高分子量有机物(如灰化光刻胶)。

      近年来,大量的努力集中在优化SC-1和SC-2化学品的工艺性能上。已经表明,这些化学物质可以被充分稀释,同时仍然保持高清洁效率。本文将讨论SC-1清洁剂的优化,以最大限度地减少颗粒和有机污染、环境影响和拥有成本。只要施加足够的兆频超声波能量,稀释SC1清洗就能有效去除颗粒。这通过最大限度地减少化学品使用、漂洗水使用和废物处理,降低了拥有成本和环境影响。

 

实验

      颗粒去除研究:实验面临的污染挑战是氮化硅颗粒,它是从气溶胶中沉积出来的,粒径范围从0.11 pm(计量检测下限)到0.30 Atm。用于这些实验的晶片是150毫米的Si<100 >,在稀释的(1∶10∶130)SC-1化学中预先清洗,以建立恒定的表面条件。在粒子沉积步骤和粒子去除清洁之前和之后进行粒子计量。首先进行筛选实验以确定颗粒去除的主要效果。然后评估经验响应面矩阵,以确定颗粒去除的最佳条件。

      有机污染物去除研究:进行了设计性实验,以评估稀释的化学物质SC-1与应用的兆声波一起去除0.20微米以下的颗粒。然而,由于SC-1是一种氧化性化学物质,这种溶液可以去除低分子量有机污染物,并有助于去除颗粒物因为已经发现邻苯二甲酸二辛酯(DOP)等有机污染物会影响栅极电介质击穿。进行实验以确保稀释SC-1不会不利地影响轻质有机物的去除。

      环境影响:使用稀释化学清洁剂的第一个附带好处是减少了化学物质的使用。可以很容易地进行计算,以确定通过稀释化学处理槽获得的化学节约量。废水处理中使用的化学品也可以通过减少需要由废物处理设施。然而,由于生产半导体晶圆厂的大部分化学污染物是酸性的,如果酸性和碱性废液一起处理,稀释的SC-1化学品(碱性)的废水处理节省可忽略不计。

      稀释化学清洗的另一个主要环境效益是减少了用于清洗晶片的水。晶片通常被冲洗,直到冲洗水流出物达到预定的电阻率。达到所需电阻率所需的时间根据不同浓度的SC-1化学物质进行测量。简单的级联溢流冲洗用于完整的标准间距150毫米晶圆盒。这些实验的目标漂洗水电阻率为15 Mfl-cm。

 

总结和讨论

      颗粒去除研究:只要施加足够的兆频超声波功率,即使当氢氧化铵和过氧化氢的浓度都显著降低时,SC-1化学催化剂在颗粒去除方面也表现良好。图1和图2显示了使用化学比率r = 1和r=0.01的氮化硅颗粒去除效率的等高线图,其中r定义为OH与H2O2的体积比。包括在图1的曲线图中的将是传统的浓度化学,1:1:5(ohihzo 2-H2O的比率);稀释至1:100:6900的化学成分包括在图2中。可以看到二次兆频超声波功率响应,以及对于两种浓度范围获得有效清洁的大区域。碱性SC-1中的静电效应很可能在实现有效的颗粒去除方面发挥重要作用,并且这些静电效应在稀释化学中可能会增强。稀释的化学物质具有降低的离子强度,随着离子强度的降低,双层厚度减小,因此排斥通过ζ电势相互作用增强。

      这些结果表明,在高度稀释的氢氧化铵中,薄的化学或天然氧化物足以保护硅表面免受碱性侵蚀。由于当使用足够稀释的氨水时,清洁效率似乎对过氧化氢的存在不敏感,这些数据还表明表面蚀刻对于有效去除颗粒不是必需的。这些清洗不需要为了达到一定的蚀刻速率而定制,以便有效地去除颗粒。

      有机污染物去除研究:在图5中看到由于HMDS的胺氮与亲水性表面(-OH端基)的羟基的反应。这是用于准备有机污染挑战的方法,这些数据作为对照组。所有其他晶片都经过了各种清洗,并给出了最终的残余污染水平(标准化为“硅+峰值”)。SC-1本身不足以去除HMDS,并且SC-1的稀释降低了去除HMDS的功效。然而,如图6所示,当稀释的SC-1与一套完整的闸门前化学清洗结合使用时(通常情况下),稀释SC-1清洗不会降低整体HMDS去除效率。最后,由于“Fab Clean”包括一种侵蚀性有机剥离清洁剂,因此进行了一项实验来评估当序列中省略了食人鱼清洁剂时,稀释的SC-1去除HMDS的功效。

减少化学品使用的清洁优化 

6 HMDS移除与清洁顺序

      环境影响:使用稀释化学物质SC-1可能的化学还原程度取决于许多因素,例如稀释程度、镀液寿命(通常至少8小时,取决于金属污染物的存在)和镀液体积。为了将几种不同的稀释度与传统的浓度SC-1进行对比,使用了每天倒入一个20升浴缸的基准。各种稀释度的预期化学用途如表1所示。此外,与传统的1:1:5清洗化学药品相比,化学药品的使用量减少了10%。显然,通过使用稀释浓度的SC-1可以大幅减少化学品的使用。稀释化学清洗的一个直接相关的好处是清洗后所需冲洗水的减少。

 

总结

      清洗程序中使用的化学物质通常是根据历史先例选择的。因此,仔细检查化学成分和清洁顺序可能是合适的。例如,通过更好地理解SC-1化学品在去除颗粒和有机污染物方面的性能极限,可以显著减少化学品的使用..如果应用足够的兆频超声波能量,充分稀释的SC-l化学物质仍然可以高效去除颗粒。Zeta电位相互作用,而不是硅蚀刻,似乎是主要的颗粒去除的因素;浓缩到足以提供显著硅蚀刻速率的清洁化学物质不需要用于SC-1颗粒去除。使用稀释的SC-1去除轻质有机污染物的研究表明,如果SC-1作为独立的工艺使用,那么有机清洗效率可能会降低。然而,如果将SC-1与其他典型的栅极氧化前清洗步骤结合使用,则整个清洗顺序相当稳健,并且SC-1的稀释对有机去除没有明显影响。此外,为了去除轻有机物,可考虑在闸门前清洗程序中省略食人鱼步骤作为替代程序。省略这一工艺步骤将节省大量的化学和水资源。这些结果表明,使用优化的清洗顺序可以有效去除污染物,同时通常会减少化学品和水的使用。


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