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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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硅薄膜太阳能电池应用中氧化锌的电化学蚀刻

时间: 2021-11-13
点击次数: 3

硅薄膜太阳能电池应用中氧化锌的电化学蚀刻

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引言

我们提出了一种将具有有益光散射特性的表面形貌引入溅射沉积的氧化锌:铝薄膜的新方法,该薄膜用作硅薄膜光伏器件中的前接触。电化学阳极化用于触发局部溶解,导致界面结构与通常在稀释的盐酸中通过蚀刻步骤制备的结构互补。通过电化学腐蚀条件和电解液的系统变化,评价了设计氧化锌薄膜表面的基本实验参数。用扫描电镜、四点电阻和霍尔测量对制备的薄膜进行了表征。此外,电化学和化学蚀刻步骤相结合,以产生各种不同的表面形态。这种薄膜在微晶硅单结太阳能电池中的应用已显示出良好的初步结果。

 

实验

大约800 nm厚的多晶ZnO:Al薄膜在垂直直列系统中使用射频(RF)磁控溅射沉积在清洁的玻璃衬底上。该系统由ZnO组成的陶瓷靶制成。沉积在300℃的衬底温度、2W·cm-2的放电功率密度和0.1帕的氩气压力下进行。使用恒电位仪进行了电化学实验,三电极装置,利用铂丝作为反电极和银|氯化银|3 M KCl参比电极,所有给定电位均参考该电极。ZnO:Al覆盖的衬底被切割成块,并且这些被连接作为工作电极。在所有电化学实验中,温度保持恒定在25℃。电化学处理后,在热的去离子水中清洗衬底,以去除源自电解质溶液的盐残留物。

(30×30) cm2反应器中通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制备硅膜。背面接触由来自与正面接触相同系统的溅射沉积ZnO:Al和通过掩模热蒸发沉积的银组成,以确定(1×1) cm2的电池面积。

 

结果和讨论

氧化锌:铝的阳极溶解。在酸性介质以及碱性介质中,由于锌的两性特性,化学诱导的氧化锌向可溶性络合物的转化以相当高的反应速率进行。然而,在8-10左右的酸碱度下,在没有其他离子贡献的情况下,氧化锌是热力学稳定的。在中性或微酸性条件下,由于缓慢的动力学32或蚀刻剂(例如质子)的传输限制,仅观察到可忽略的溶解速率。因此,为了将电化学触发的溶解与纯化学效应分开,在溶液酸碱度接近7的KCl或K2SO4中进行了初步研究。测试表明,射频溅射氧化锌:铝的表面结构没有改变,即使在这些电解液中浸泡几个小时。图1中的循环伏安图显示了高达大约+1.3 V对银|氯化银|3 M KCl的电势窗口,其中氧化锌:铝是电化学稳定的。

硅薄膜太阳能电池应用中氧化锌的电化学蚀刻 

1 在0.1M硫酸钾中,溅射沉积的氧化锌

+2 V对银|氯化银|3 M KCl的计时电流实验中,电流在超过10分钟的时间内相当稳定,并且溶解速率是可控的。强制通过氧化锌:铝薄膜的电荷Q几乎随处理时间线性增加,与沉积状态相比,Q与薄膜的薄层电阻随时间的变化直接相关。然而,值得注意的是,电解质的组成对纯电化学处理后的表面形态没有显著影响。只要酸碱度保持在中性范围内,所得结构在所有情况下都非常相似,这另外表明电解质组合物需要局部饱和(足够深度的凹坑)才能变得显著,因此顶层几乎不受影响。如果计时电流实验延长至半小时或更长时间(取决于所使用的电解质),电流密度几乎降至零。当晶界坑到达玻璃衬底时,这相当于膜的不希望的电击穿,伴随着横向导电性的完全损失和薄层电阻的显著增加。这种效应在含硫酸盐的介质中被强烈加速,这进一步证明了各个凹槽更快地进入表面。总的来说,由于图3所示的线性相关性,容易确定的薄层电阻可被视为监测薄膜的电化学处理的合适措施。

迁移率和载流子浓度不受电化学处理的显著影响;在测量不确定度范围内,这些值几乎保持不变。有趣的是,在没有电化学预处理的情况下,在盐酸中蚀刻40 s的标准聚利希氧化锌参考膜中的载流子浓度比在盐酸中阳极氧化和蚀刻40 s后的载流子浓度高约2.5×1020 cm-3。然而,这一方面不应被过度解释为在确定载流子浓度时也必须考虑膜厚测量中的误差:在用于这些测量的方法中,载流子浓度与膜厚成反比。这种误差显然在粗糙胶片的总测量误差中占主导地位。电阻率也是如此,它与薄膜厚度成正比。

碳硅:氢太阳能电池结果。为了根据光散射能力和与硅吸收体的p掺杂层的电接触来检查两次蚀刻的氧化锌薄膜的质量,已经制备了(1×1) cm2的c-Si:H单结薄膜太阳能电池。利用二次刻蚀的ZnO:Al薄膜作为前接触,采用了厚度约为1 m的ZnO/Ag背接触吸收体作为层系。为了评估电化学预处理和凹坑直径的影响,在图5所示的具有KCl预处理的所有膜上进行太阳能电池沉积,并且除此之外,在0.5 w/w% HCl中仅蚀刻50 s的标准尤里奇ZnO参考衬底上进行太阳能电池沉积。这些太阳能电池的特征参数,即初始效率init、填充因子FF、开路电压Voc和短路电流密度Jsc,在图7中显示为0.5 w/w% HCl中蚀刻时间的函数。除了在图6中,在0 s蚀刻时间下设置的数据并不代表沉积的氧化锌:铝薄膜,而是阳极氧化后在盐酸中没有任何蚀刻步骤的薄膜。每个时间步骤的最佳太阳能电池的结果收集在表1中。

 硅薄膜太阳能电池应用中氧化锌的电化学蚀刻

1 在0.1m KCl+2v下预处理5分钟的两次蚀刻、射频溅射氧化锌

该方法最明显的结果是,init和Jsc随着HCl中的蚀刻时间而增加。随着坑的直径和深度的增加,氧化锌:铝薄膜的光散射能力增强。这增加了硅吸收体中光吸收的可能性,从而由于光程长度的延长和光俘获的改善而增加了电流密度。

 

总结

总之,我们提出了一种通过阳极电化学处理改变射频溅射ZnO:Al薄膜表面形貌的新方法。由此产生的界面反应明显局限于薄膜的晶界,导致独特的表面结构,这是任何其他基于溶液的技术都无法实现的。这种电化学方法与稀盐酸中的化学蚀刻相结合,使我们能够调整氧化锌:铝薄膜的表面形态,从而有利于在硅薄膜太阳能电池中作为前接触的应用。此外,电化学处理影响后续硅沉积的氧化锌的电性能,使得能够对材料进行更有选择性的调整。这种薄膜在碳硅氢单结太阳能电池中的应用证明了其在硅薄膜光伏应用中的可利用性。据观察,氧化锌薄膜表面形态的调整有助于改善太阳能电池中的光捕获。然而,最佳结构的产生强烈依赖于表面处理的实验参数(电化学以及化学)和氧化锌薄膜的物理性质。

虽然本文报道的结果只是优化蚀刻过程的第一步,但电化学处理改善溅射沉积氧化锌前接触层的潜力已经得到了清楚的证明。必须做进一步的工作来理解和系统化电化学处理对氧化锌薄膜和最终太阳能电池的影响。特别是对于由稍微不同的沉积条件得到的具有优异电学和光学性能的薄膜,其在已建立的工艺中不容易被蚀刻,电化学处理可能是在硅薄膜太阳能电池中作为前接触的应用的关键。这可能最终会提高太阳能电池的整体性能。


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