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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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晶圆基板清洗和干燥的基础研究

时间: 2021-11-17
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晶圆基板清洗和干燥的基础研究

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引言

      CMP装置被应用于纳米级晶圆表面平坦化的抛光工艺。 抛光颗粒以各种状态粘附到抛光后的晶片表面。必须确实去除可能成为产品缺陷原因的晶圆表面附着物,CMP后的清洗技术极为重要。在本文中,关于半导体制造工序之一的CMP后的晶圆清洗工序,通过可视化实验,从流体工程学的观点出发,阐明其机理,以构筑能够在各种条件下提出最佳清洗方法的现象的模型化为目的。因此,我们进行了可视化实验、流动特性、剪切流动特性、液体置换特性、液滴的蒸发除去特性等基础研究。

 

实验

      药液清洗过程:由于CMP后的晶圆表面附着有多个磨粒,因此通过刷子清洗等施加物理外力,使磨粒剥离,通过液流(药液)排出。由于转数、流量等条件会受到怎样的影响,至今还没有得到确认。因此,对向旋转的晶圆上供给冲洗水时的冲洗水的流动特性进行了可视化观察。具体来说,我们观察了将溶解了白色颜料的纯净水供给到旋转的晶圆表面时液膜的扩散方式,调查了根据晶圆的种类、旋转数、供给流量,液膜的扩散状态是如何变化的。

      通过旋转圆盘上的液流去除晶片附着粒子:通过由晶片的旋转引起的剪切液流来估计可以去除粘附到晶片表面的细颗粒的细颗粒直径。首先,图4表示液膜内速度分布的定义以及作用于晶圆上微粒子的力的模式图。结果显示,特别是在转数500 rpm时,Si3N4粒子平均可去除0.15μm。可以认为,这是因为随着旋转数的增加,液膜速度变快,对粒子产生了较强的分离力。但是,可以确认半径50~60 mm附近可除去微粒子的直径有所增加。可以认为,这也是由于跳水引起的,因为在跳水中流速急剧丧失,作用于粒子的分离力也丧失了。

晶圆基板清洗和干燥的基础研究 

4 液膜中速度分布的定义及作用于晶片上微粒的力的示意图

      关于药液的纯水的液体置换过程:为了使实际使用的喷嘴和液体置换特性达到良好的条件,确立了对时间变化的液体置换率进行定量化的测量技术。有望成为冲洗最优化模型的有效手段。首先,将药液置换为纯水的过程进行可视化观察,从准备将液体置换特性定量化的实验装置开始,使用特殊的液体代替实际使用的药液,在晶圆的整个表面涂上该液体,在各种条件下用纯水进行冲洗,并通过特殊的观察方式成功地将该过程数值化。其次,将晶圆上的液膜流作为边界层流,以边界层理论为基础,将液置换的行为模型化,并与实验结果进行了比较。 其结果证实,使用边界层理论的模型可以在一定程度上评价液体置换特性。 但是,为了使其与实验结果更加一致,除了边界层理论之外,还暗示了有必要对液体的混合行为进行模型化。

 

结果和讨论

      离心加速度场硅片上的液滴行为:当停止供给清洗液时,在旋转晶片上形成的液膜分裂成液滴,通过离心力除去到晶片外。 但是,分裂的液滴体积变小后,离心力无法除去,残留在晶圆上。关于液滴体积、晶圆的种类、离心力(晶圆转数)变化时的液滴的动态行为及蒸发行为,还没有得到充分的见解。到目前为止,我们研究了模拟静止晶圆上的液滴蒸发行为的蒸发模型。因此,以该公式为基础,对模拟实际旋转晶圆上的蒸发行为的模型公式进行了探讨。

      静态晶圆上的蒸发模型公式:通过对静止晶圆上的液滴蒸发过程的观察,可以观察到晶圆膜种类不同,液滴的蒸发形态也不同。有接触半径恒定的CCR蒸发过程和接触角恒定的CCA蒸发过程,如图7。接触半径恒定的CCR蒸发过程与晶圆的接触半径恒定,高度减小,蒸发进行,接触角恒定的CCA蒸发过程与晶圆的接触角恒定,液滴整体缩小,蒸发进行。

      在此,对液滴为部分球形时的蒸发模型式内容进行说明。考虑到静止晶圆上的液滴,如图8所示的部分球形的情况,假设液滴表面由于蒸发水蒸气经常处于饱和状态,考虑到水蒸气在气氛中准稳定地扩散,液滴的蒸发进行,以扩散方程式为基础求出了蒸发速度。

该模型式的第一项表示液滴表面整体的蒸发,第二项表示液滴端部的蒸发效果,与实验结果非常一致。

晶圆基板清洗和干燥的基础研究

8 定义蒸发模型和每个变量

      旋转晶圆上的液滴行为和蒸发模型式:使用图9所示的实验装置,观察了离心加速度作用于液滴时液滴的移动行为。将晶圆固定在直径800 mm的旋转台上,滴下液滴。使旋转台的旋转数连续变化,使用设置在旋转台上的照相机,从液滴垂直方向及水平方向两个方向观察液滴的动向。根据晶圆膜的不同,离心加速度场中液滴行为的不同。定义了作用于液滴和晶圆间的相互作用能量,构筑了计算出离心力可除去的最小液滴体积的公式。结合结果,构筑了求旋转晶圆上残留液滴蒸发寿命的理论模型。该模型采用了向晶圆上形成的气流边界层传达物质的效果。其结果证实,本文中构筑的模型能够在一定程度上定量预测旋转晶圆上液滴的蒸发寿命。

      晶圆端部液滴行为的观察:在晶圆端部附着有液滴的情况下,通过晶圆旋转产生的离心力,对能否除去液滴进行了基础研究。在代表性膜种的晶圆上,在晶圆端部附着各种大小的液滴的基础上,一边提高旋转数,一边观察液滴有无飞散。结果表明,液滴体积越大,即使在较低的旋转数下,液滴也会飞散。另外,还显示了膜种类和端部形状对飞散特性的影响,明确了不能完全地飞散除去液滴,会有部分残留。

 

总结

      本文以实验得到的数据为基础,准确地提取对现象有用参数,以工学理论为基础构建的现象模型化的提案和由此导出的模型式,对于半导体清洗、干燥技术来说,也是非常有意义的结果。

      从宏观角度(旋转晶圆上的液流等观察对象较大的主题)出发的研究,正在逐渐向微观角度(通过液流除去微粒子、液置换等对象较小的主题)的研究转移。像这样,通过从宏观的观点到微观的观点,按顺序进行研究,我们切身感受到现象得到了切实的整理,正在稳步地取得成果。


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