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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。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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用化学湿蚀工艺对氮化镓基板上发光二极管的研究

时间: 2021-11-15
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用化学湿蚀工艺对氮化镓基板上发光二极管的研究

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引言

      最近,氮化镓基蓝色、绿色和紫外线发光二极管取得了巨大进展。这些氮化物基发光二极管也有可能用于固态照明。然而,为了实现固态照明,需要进一步提高这些发光二极管的输出效率。众所周知,氮化镓基发光二极管的光提取效率主要受到氮化镓薄膜和周围空气折射率差异大的限制。光子从氮化镓薄膜中逃逸的临界角由斯内尔定律决定。角度对于发光二极管的光提取效率至关重要。

      本文通过化学湿法刻蚀工艺制备了背面粗糙的氮化镓基发光二极管,提高了光提取效率。稳定的晶体蚀刻面形成为氮化镓面。当近紫外和蓝色发光二极管以20 mA的正向电流工作时,发光二极管的输出功率从13.2和24.0毫瓦。不同的增强比归因于湿法刻蚀后N面氮化镓衬底上的六角锥导致的透射率随波长的变化。

 

实验

      本方法中使用的n-UV和蓝色InGaN/GaN发光二极管都是在SR-4000大气压金属-有机化学气相沉积系统中生长在c面(0001) 2英寸GaN衬底上的。我们制造了氮化镓衬底。发光二极管结构由4米厚的掺硅氮化镓氮包层、多量子阱(MQW)有源层、20纳米厚的p型掺镁铝镓氮层和200纳米厚的掺镁氮化镓层组成。MQW有源区由5个周期的2.4纳米厚的未掺杂铟镓氮阱层和9纳米厚的未掺杂氮化镓阻挡层组成。在MQW生长过程中,通过调节生长温度来调节发光二极管的峰值波长。这些紫外和蓝色发光二极管的峰值波长分别为405和450纳米。为了制造发光二极管,氧化铟锡首先作为透明接触层沉积在这些发光二极管上。然后,我们部分蚀刻样品表面,直到n型氮化镓层暴露出来。我们随后将铬/金沉积在暴露的n型和p型氮化镓层上,作为n型和p型电极。在芯片工艺之后,外延晶片然后被研磨到大约110 μm。我们随后将这些样品放入热的2m氢氧化钾溶液中。

      在湿法蚀刻过程中,我们使用80℃的蚀刻时间(10分钟)。然后我们使用划线和断裂来完成发光二极管的制造。发光二极管结构和工艺步骤的示意图如图1所示。通过这种工艺流程制造的发光二极管器件,在没有和有化学湿法蚀刻工艺的情况下,分别被定义为标准发光二极管和粗糙背面发光二极管。n-UV和蓝色发光二极管分别定义为发光二极管一(包括ST-LED一和RB-LED一)和发光二极管二(包括ST-LED二和RB-LED二)。通过扫描电子显微镜观察这些发光二极管结构的几何形态。这些芯片是正面安装在银TO-46和环氧树脂模制。我们使用HP4156半导体参数分析仪测量了它们的室温电流-电压特性。这些制造的发光二极管的光输出功率-电流(–)特性也使用带有集成球体检测器的模制发光二极管进行测量。为了最小化加热效应,注入电流是具有1%占空比和10千赫频率的脉冲电流源。

 

结果和讨论

      为了了解RB-LED的湿蚀刻过程,我们还制备了具有不同湿蚀刻时间的氮化镓衬底样品。这些样品也被定位到大约1.10米。图2显示蚀刻前(a)样品I的30张瓷砖和(b)样品III、(c)5分钟:样品III,(d)10分钟:样品IV、(e)样品V30分钟:样品V和(f)60分钟)SEM图像。结果发现,用n面氮化镓的化学蚀刻溶液可以观察到锥体结构。结果表明,蚀刻时间的增加可以增加六角形金字塔的高度,降低六角形金字塔的密度。这些结果总结在表1。

 用化学湿蚀工艺对氮化镓基板上发光二极管的研究

1 不同氢氧化钾蚀刻时间下垂直深度和密度的金字塔结果

      因为湿蚀刻过程是通过带负电荷的羟基离子进行的,所以镓面氮化镓比氮面氮化镓更稳定,因为镓极氮化镓表面有带负电荷的三悬挂键。在这项研究中,N面氮化镓暴露在氮化镓衬底的底部。因此,在芯片的底部会形成六角锥。通过暴露更多的OH离子来增加蚀刻时间,蚀刻过程不断地发生反应。还发现蚀刻过程在氮化镓层的六个面结束。

      为了理解表面纹理如何影响光提取效率,进行了透射测量。图3示出了在具有不同蚀刻时间的化学湿法蚀刻工艺之后,来自镓面氮化镓衬底的透射光谱作为波长的函数。样品一、二、四和五的这些测量透射率样品与扫描电镜测量的相同,如图3所示。透射强度是相对值。图3(a)是没有化学湿蚀刻工艺的氮化镓衬底的透射率。发现405纳米波长的透射率低于450纳米波长。从450纳米到405纳米,透射率估计降低了18.3%,因为405纳米波长接近氮化镓带隙,氮化镓带隙可能比450纳米波长吸收更大。图3(b)示出了具有不同化学湿法蚀刻时间的氮化镓衬底的透射率。值得注意的是,透射率将强烈依赖于405纳米波长总是大于450纳米波长的透射率。

 用化学湿蚀工艺对氮化镓基板上发光二极管的研究

3 镓面氮化镓的透射光谱与波长的关系(a)没有化学湿法蚀刻工艺,以及(b)具有各种化学湿法蚀刻时间

      化学湿法刻蚀后,样品二、四、五的405纳米波长的透射值分别比450纳米波长提高了9.1、6.8和6.3%。随着湿法腐蚀时间的增加,增强率降低。换句话说,六边形金字塔较小的垂直长度和较高的密度有利于405 nm波长处的透射率。因此,我们使用化学湿法蚀刻工艺来补偿18.3%的透射率损失。相反,可以更好地提高405纳米波长的透射值。

      图4(a)显示了这些制造的具有20 mA电流注入的发光二极管的RT电致发光(EL)光谱。结果发现,这两种发光二极管的发光峰分别出现在405纳米和450纳米。这可以归因于使用与紫外和蓝色发光二极管完全相同的外延层和相同的MQW结构。还发现铷-发光二极管的电致发光强度大于锶-发光二极管。这可以归因于铷-发光二极管更好的光提取效率。图4(b)显示了这些制造的发光二极管的特性。结果发现,这些发光二极管的20 mA正向电压分别为3.14、3.16、3.27和3.28伏。从铷-发光二极管观察到的稍大的正向电压可能与铷湿法腐蚀引起的阻尼有关。此外,在图4(b)中观察到RB-LED I和RB-LED II的不同增强比率。这是由于化学湿法刻蚀后六角锥的透光率随波长的变化不同,使得RB-LEDⅰ的光提取效率比RB-LEDⅱ有所提高。对于RB结构,RB-LED I的输出功率比RB-LED II大6.7%。

 

总结

      综上所述,我们提出并制备了具有粗糙背面氮化镓衬底的氮化物基led。通过化学湿蚀刻过程,可以在n面形氮化镓衬底中形成六角形金字塔。结果发现,蚀刻时间的增加可以增加六角金字塔的高度,降低六角金字塔的密度。与ST-LED相比,我们发现RB-LEDI和RB-LEDII可以将20mA的输出功率分别提高94%和29%。此外,RB-LEDI的输出功率比RB-LEDII大6.7%。与蓝色发光二极管相比,n-UV发光二极管的较大改进归因于化学湿法蚀刻工艺后六边形金字塔作为波长的函数的不同透射率。


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