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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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高温预退火对CZ硅片氧沉淀影响的研究

时间: 2021-11-18
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高温预退火对CZ硅片氧沉淀影响的研究

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引言

      电子工业中用于集成电路的典型硅片是由直拉法生长的硅单晶锭切割而成的。这种单晶是从石英坩埚中的熔体中拉出的,该坩埚将氧原子结合到硅晶体中。氧原子占据硅晶格中的间隙位置,并能形成二氧化硅团簇的核。这种硅晶体的热处理引起氧扩散和氧沉淀物的生长。晶体生长过程中每个晶片的热历史负责晶体不同部分中间隙氧和氧化物核的各种分布。本文研究了不同温度工艺后直拉硅单晶中的氧沉淀,研究了不同温度预退火对氧沉淀的影响,其中温度历史没有完全消除,只是达到了不同的抑制阶段。通过红外(IR)吸收光谱测量使用不同温度和时间的没有和具有TR预退火的样品,并将结果与化学蚀刻和透射电子显微镜(TEM)进行比较。本文还讨论了从锭头和锭尾观察到的晶片温度历史的影响。

 

实验

      我们探讨了从两个1.5毫米厚的硅晶片上切下的样品中氧的沉淀过程。一个样本是靠近直径为150毫米的直拉法生长晶锭的起点{S}和另一个靠近终点{E}切片。该晶锭掺硼,电阻率为3-5Ω·cm,晶片表面的晶体取向为(111)。

      两个晶片{S,E}被一起分成10个系列的矩形样品(尺寸约为20 mm × 15 mm):五个系列的样品来自锭头{S},另外五个系列的样品来自锭尾{E}。每个系列进行各种TR退火:TR 1和TR 2–分别在1000℃和1100℃下退火6分钟,TR 3和TR 4–在与TR 1和TR 2相同的温度下退火24分钟,加上一个标为R的系列作为参考,没有TR过程。在下一步中,使用以下三步处理对所有样品进行退火:600℃退火8小时(成核),800℃退火4小时(均化)和1000℃退火不同时间t(沉淀)。每个系列包含几个具有合适的沉淀时间t范围的样品。选择时间t,使得间隙氧的衰减在温度1000℃下很好地向平衡氧浓度ceq收敛。由于实验的目的是研究TR对降水的逐渐影响,只是部分消除了热历史,所以我们使用1000℃和1100℃的预退火温度来代替其他工作中使用的RTA。两种晶圆通用的热处理概述如表1所示。

      所有样品的温度处理都是在传统的实验室炉中使用氮气流大气中进行的。晶片在退火前进行化学抛光,以消除样品边界上滑动错位的产生。通常在退火前后通过化学清洗去除20mm厚的表层。

高温预退火对CZ硅片氧沉淀影响的研究 

1 对两个样品系列进行热处理:从铸锭开始{S}和从铸锭结束{E}

 

结果和讨论

      文中给出了透射光谱的测量结果,以便获得二氧化硅沉淀的纯吸收光谱。通过减去含有最少量间隙氧(8.6×1015cm-3)的浮动区硅谱,从硅谱中去除了多声子吸收带。为了区分间隙氧和氧沉淀的贡献,将在77 K下测量的退火样品的光谱与在生长的参考样品上测量的光谱进行了比较。

      根据前文所述的理论,由椭球体沉淀的长径比双驱动的变化去极化因子Li控制了吸收光谱中最高最大值对应的吸收带的位置。球形二氧化硅沉淀的最大值略低于1100cm-1,而二氧化硅圆盘沉淀的最大值约为1250cm-1。对于椭球体的氧气,根据长宽比沉淀最大位移。

      图1和图2根据中描述的模型拟合,还显示吸收系数光谱的模拟结果中使用三种不同长宽比的沉淀物。更多不同的类型会导致更好的拟合,但是拟合模型的条件会更少。由于在测量的光谱中可以清楚地观察到三个吸收带,我们将模型限制为三种不同的类型——长宽比,其中每种类型也可以具有不同的体积分数和化学计量比。因此,沉淀物由三种共存的稀释二氧化硅椭圆体表示,它们具有三种不同的纵横比bi和体积分数fi。从拟合吸收光谱获得的二氧化硅x3圆盘的化学计量演化与测量值的比较如图3所示,对于来自两个晶片的所有样品。结果表明,在接近晶锭开始的晶片中出现了片状沉淀物。

 高温预退火对CZ硅片氧沉淀影响的研究

3 对于不同预热的样品组,绘制了板状沉淀物(纵横比cca 50和100)中氧的化学计量的演变

      二氧化硅椭偏体的稀释溶液模型也允许我们确定由吸收光谱强度确定的特定类型沉淀物的体积分数fi,见等式。从所有三种假设类型的椭球体的体积分数f获得的沉淀物内部氧浓度的增加如图5所示。此外,沉淀氧总浓度的演变,如图最左图5所示,表明1000℃6min时TR过程的沉淀受到明显抑制,而1100℃24min时的TR导致氧沉淀更类似于没有TR的参考样品。这种沉淀生长的延迟趋势在所有假设类型的沉淀中都是明显的。另外,在靠近钢锭开始的晶片中,板样沉淀在最长退火时达到长宽比,而TR处理过的样品并非如此。在接近钢锭末端的地方,预退火和未预退火的样品之间的晶圆片的差异并不显著,因为在这种情况下,温度历史要短得多。

 高温预退火对CZ硅片氧沉淀影响的研究

5 根据不同预热样品组的红外光谱确定沉淀物内部氧含量的增长

      从铸锭的开始和结束开始,在晶片中采用四种不同的TR过程实现了温度预退火对沉淀的影响。退火过程中间氧损失值和氧沉淀拟合谱的参数对预退火具有显著的敏感性。在沉淀过程中,我们观察到在标准热处理前使用较低的温度和较短的TR,在沉淀退火过程中,Oi的衰减速度较慢。在没有TR工艺的晶圆中,1000℃12h后氧气已经完全沉淀,但最短的TR工艺至少延长沉淀两次,见Ref中接近锭种子的晶圆的结果。

 

总结 

      在本文中,我们研究了在籽晶处和晶锭端部切片的直拉硅片中的氧沉淀,这些硅片通过各种热处理和各种高温预热进行处理。从红外透射光谱我们了解到沉淀物的形态已经在成核和稳定化退火过程中形成,而化学计量仍然在板状团簇的沉淀过程中演变。球形二氧化硅沉淀的化学计量变化低于检测限。高温预退火的效果影响所有的沉淀物,这些沉淀物的体积分数随着预退火温度的降低而降低。这种效应在来自晶锭籽晶的晶片中更明显,在晶锭籽晶中,晶片的温度历史比接近晶锭末端的晶片更显著。由于吸收光谱对盘状沉淀物的敏感性增加,我们能够更好地观察到板状沉淀物的化学计量和纵横比的变化,而不是球状沉淀物的变化。


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