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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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单晶硅碱性和铜碱酸溶液各向异性蚀刻特性的差异

时间: 2021-11-12
点击次数: 8

单晶硅碱性和铜碱酸溶液各向异性蚀刻特性的差异

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摘要

由于硅晶片的高反射率,硅表面纹理化是制作硅太阳能电池不可缺少的步骤。因此,表面纹理和抗反射涂层如SiNx对于降低太阳能电池的表面反射率是必要的。目前,用于使硅晶片纹理化的工业化技术通常基于通过各向异性蚀刻的单晶硅的碱性溶液或者通过各向同性蚀刻形成多晶硅的酸溶

我们通过一步铜辅助化学蚀刻(CACE),硅太阳能电池中的光反射最小化,成功实现了所谓的倒金字塔阵列,其性能优于传统的直立金字塔结构。由于Cu2+/Cu的还原潜力较低不同硅平面的电子性质,硅衬底的刻蚀表现出取向依赖性。与碱性溶液获得的直立金字塔不同,倒金字塔的形成是各向异性蚀刻和局部蚀刻过程共存的结果。无论硅衬底的取向如何,所获得的结构都被蚀刻速率最低的硅{111}面所限制。定量分析了硅刻蚀速率和(100)/(111)刻蚀比。系统地研究了碱性和铜基酸性蚀刻剂对硅的各向异性蚀刻的不同行为。

 

实验

掺硼(1–3ωcm)、500微米厚、(100)、(110)和(111)取向的双抛光硅晶片在丙酮中彻底清洗以去除任何有机污染物,然后在蚀刻前用去离子水清洗。直立的金字塔结构是通过在含2 wt%钾的碱性溶液中蚀刻获得的氢氧化钾和10体积%异丙醇。与此同时,我们在50℃下使用含5毫摩尔铜(NO3)2、4.6毫摩尔氟化氢和0.55毫摩尔过氧化氢的铜基酸溶液获得倒金字塔结构。在超声浴中使用浓硝酸去除残留的铜纳米颗粒。用扫描电子显微镜对晶片的形貌和结构进行了表征。使用5000分光光度计和积分球测量了300-1000纳米波长范围内垂直入射的半球全反射。

 

结果和讨论

1(a)显示了在80℃下用碱性溶液蚀刻25分钟的(100)硅的表面形态并在50℃下用5毫摩尔铜(NO3)2、4.6毫摩尔氟化氢和0.55毫摩尔过氧化氢混合物蚀刻15分钟,然后除去铜纳米颗粒(图1(b))。在图1中可以观察到微型直立金字塔结构。在各向异性蚀刻剂中,单晶硅的蚀刻速率随着衬底的晶体取向而变化,晶体取向通常在以下数量级下降(100) ≈ (110) (111)。碱蚀刻工艺通常包括基于电化学模型的氧化步骤和还原步骤。在氧化步骤中,四个氢氧离子与硅、铅导致四个电子注入硅的导带。在还原步骤中,注入的电子与水分子反应形成新的氢氧化物。各向异性行为是由于作为晶体取向的函数的背键表面状态的能级的微小差异。在碱性蚀刻工艺中,硅晶片的整个表面被碱性溶液覆盖,蚀刻在整个硅表面上进行。

如图2(a)所示,在碱性溶液中蚀刻五分钟,导致整个表面出现点状结构。首先在扭结、台阶和其他缺陷处形成点结构。随着蚀刻时间增加到10分钟,点结构变成小金字塔。这个过程叫做金字塔形成核。当蚀刻时间达到15分钟时,整个表面被金字塔覆盖,而金字塔的尺寸并不均匀。随着蚀刻时间延长到25分钟,金字塔进一步扩大和合并,导致金字塔尺寸更加均匀。直立金字塔的形成机制是{100}晶面比{111}晶面具有更低的原子晶格堆积密度和更多的可用悬挂键,导致沿[100]而不是[111]方向的蚀刻速率更快,即蚀刻主要沿[100]方向发生并停止在{111}面。因此,各向异性蚀刻行为和整个表面蚀刻过程导致直立金字塔纹理的形成。与碱性溶液刻蚀不同,CuNO3/HF/H2O2溶液在Si (100)衬底上得到倒金字塔结构。

 单晶硅碱性和铜碱酸溶液各向异性蚀刻特性的差异

2在80℃下,在2重量%氢氧化钾和10体积%异丙醇中蚀刻不同时间的碳硅(100)晶片的扫描电镜图像:(a)5分钟,(b) 10分钟,(c) 15分钟,(d) 25分钟

为了进一步验证CACE机制,常用的(110)和(111)取向晶片在铜基酸溶液中蚀刻。图4显示了用铜基酸溶液在不同时间制备的碳硅(110)晶片的扫描电镜图像和硅(110)蚀刻结构的模拟示意图。模拟图解的方法是用(110)面切割{111}晶面。在(110)取向的硅上观察到类似的现象,由于的最慢蚀刻速率,蚀刻的结构终止于硅{111}平面。如上所述,无论硅衬底的取向如何,通过本文中使用的铜辅助化学蚀刻方法获得的结构都由硅{111}晶面限定。此外,利用衬底平面切割{111}晶面可以预测刻蚀结构。

 单晶硅碱性和铜碱酸溶液各向异性蚀刻特性的差异

4 在铜基酸溶液中蚀刻不同时间的碳硅(110)晶片的扫描电镜图像

通过铜辅助各向异性蚀刻在硅(100)、(110)和(111)衬底上15分钟获得的三种结构的反射光谱和通过碱性蚀刻剂获得的直立金字塔如图7所示。在硅(100)衬底上获得的倒金字塔的平均反射率低于5%,而直立金字塔的反射率为12%。优越的光捕获特性源于倒金字塔结构,大约37%的入射光在被反射之前经历三次反射。而硅(110)和(111)衬底的电阻大于20%,这是因为光管理效果差。从照片中可以看出,Si (100)衬底的外观是黑色的,Si (110)衬底的外观是灰色的,而Si (111)衬底的外观有点亮,因为大部分入射光在第一次反射后被反射走了。通过深入了解CACE的蚀刻机理,蚀刻倒金字塔的形态、尺寸和表面粗糙度得到了控制。低成本的微米级倒金字塔形纹理技术产生了具有优异光学和电子性能的表面,因此非常适合高效硅太阳能电池。

 

总结

总之,系统地研究了碱性和铜基酸性蚀刻剂对硅的各向异性蚀刻的不同行为。由于较低的Cu2/Cu还原电位和不同Si平面的不同电子性质,Cu纳米颗粒的沉积表现出取向依赖性,这导致Si衬底的各向异性蚀刻。此外,各向异性刻蚀和局部刻蚀工艺都有助于倒金字塔的形成。无论硅衬底的取向如何,所获得的结构都受到硅{111}面的限制。与碱蚀不同,CACE各向异性因子的值几乎相同,与硅(100)面和(111)面的自由键密度之比相同。与碱性溶液几乎为零的蚀刻速率相比,铜基酸性溶液在硅(111)平面上实现了更快的蚀刻速率(0.54微米/分钟)。此外,在硅(100)表面制备的薄膜具有优越的结构特性。


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