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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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硅光子芯片上的微波信号切换

时间: 2021-11-18
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硅光子芯片上的微波信号切换

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引言

      微波光子学利用光通过光子链路传输和处理微波信号。然而,光可以替代地用作直接控制微波信号的微波设备的刺激。这种光控幅度和相移开关被研究用于可重新配置的微波系统,但是它们的缺点是占用空间大、开关所需的光功率高、缺乏可扩展性和复杂的集成要求,限制了它们在实际微波系统中的实现。在这里,我们报告单片光学可重构集成微波开关(莫里姆斯)建立在互补金属氧化物半导体兼容硅光子芯片上,解决所有严格的要求。我们的可扩展微米级开关提供了更高的开关效率,所需的光功率比现有技术水平低几个数量级。此外,它为集成微波电路的硅光子平台开辟了一个新的研究方向。这项工作对于未来通信网络的可重构微波和毫米波器件具有重要意义。

 

实验 

      多晶硅薄膜晶体管在SOI晶片上制造,SOI晶片由250纳米厚的器件层和3微米厚的掩埋氧化物层组成,如图5a所示。第一步是形成硅光电导贴片。16微米×12微米矩形氢硅倍半氧烷(HSQ)通过电子束光刻形成图案。具有SF6和C4F8气体混合物的反应离子蚀刻(RIE)用于硅蚀刻,如5b所示,接下来,通过电子束光刻的另一个步骤来限定铝传输线,该步骤使用聚甲基丙烯酸甲酯作为抗蚀剂,随后是800纳米铝电子束沉积。然后进行剥离工艺以形成图5c所示的传输线。为了制造SiNx波导,通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在晶片顶部沉积400纳米厚的SiNx层,如图5d所示。然后旋转电子束抗蚀剂HSQ,并进行光刻以形成波导。在显影之后,使用另一种具有SF6和C4F8的气体混合物的RIE蚀刻工艺来形成如图5e所示的波导结构。波导由1微米厚的氧化硅包覆,氧化硅是用等离子体化学气相沉积法沉积的。使用光刻和干法蚀刻二氧化硅层来打开金属接触区域,如图5f所示。

      为了光学控制开关,使用了连续808纳米光纤耦合半导体激光器。激光器被耦合到单模光纤中,光纤的一端被劈开并定位成边缘耦合到SiNx输入波导。微波开/关响应由一个2端口矢量网络分析仪在80兆赫至40千兆赫的频带上测量。GSG探针连接到由硅光电导贴片分开的两端的铝共面传输线。然后在不同的光功率下记录s参数系数。

硅光子芯片上的微波信号切换 

5 制造工艺示意图

结果和讨论

      使用绝缘体上硅(SOI)平台制造的PICs与CMOS工艺兼容,允许以低成本大规模生产。它提供了非常理想的特性,如占地面积小,可扩展性和降低功耗。通过利用集成光子学的灵活性,我们提出的设备使用单个波导来控制芯片上不同位置的多个微波开关。此外,集成光子学为设计和优化从光波导到硅光电导贴片的光耦合效率以实现高开关性能提供了可能。根据应用,微波开关也可以独立寻址或与各种光子构建模块组合,例如Y分支、定向耦合器、环形谐振器、马赫-曾德尔调制器等。考虑到这一愿景,我们开发了两种不同的MORIMS架构,如图1a,b所示 以满足不同的需求。两种架构都使用单模氮化硅(SiNx)波导、硅(Si)光电导贴片和铝(Al)共面波导传输线,它们都构建在同一个SOI晶片上。信号电极间隙由硅光电导贴片制成,该贴片充当电绝缘体(断开状态),但在光照下充当导体(接通状态)。MORIMS利用波长为808纳米的光辐射工作。

      通过测量开关参数来表征开关磁阻电机的开关性能。实验细节在特性部分描述。图2a,b 显示了在高达约40千兆赫的开和关状态下锥形和直通型结构的测量S21参数。在图2a中S21有所下降。这是由于输电线路的不完善。更准确地说,21 GHz频率对应于探头和间隙之间的自由光谱范围。当间隙被照亮时,这一频率略微偏移的事实证明了介电常数的变化。为了表征开关性能,消光比Ron/off n/|S21(开)/S21(关)|被用作品质因数,该品质因数限定了给定微波频率的幅度开关效率7。数字2c,d 显示5千兆赫、20千兆赫和40千兆赫频率下输入光功率的荣/衰。总的来说,在达到饱和平稳之前,开/关比从0线性增加到约1.5毫瓦。不出所料,锥形开关表现出更高的性能,在5千兆赫和20千兆赫时的开关效率分别为约25分贝和约23分贝,而在相同频率下,直通型结构的开关效率为约14分贝和约12分贝。尽管直通型在相同的入射光功率下效率较低,波导中的剩余能量可以用来控制另一个开关,如下所示。值得一提的是,所提出的器件的切换时间约为几微秒,这与波束控制和波束成形应用要求相兼容。

      表1从开关性能、光功率要求和占地面积方面展示了最先进的光电导开关。由于大多数文献都报道了在低频下的开关,而在非常高的频率下很少进行实验,因此振幅开关性能在低于和高于10千兆赫的频率下进行比较。值得注意的是,磁记忆合金提供了更高的性能,即约29 dB ~25 dB,

 硅光子芯片上的微波信号切换

1 不同的微波光电导开关及其报告的频率、S参数开/关比、功耗和器件尺寸

      为了证明同一芯片上多个可重构开关的可扩展性和集成性,设计并制造了三个存储器。串联和并联结构的多模光纤由一根单输入光波导馈电。使用分支耦合器将注入的光导向两条不同的路径。

 

总结

      本文所提出的光可重构开关是一个概念证明,可以很容易地在波束形成和波束控制微波系统中实现,这些系统需要中等的开关时间常数。此外,当在同一芯片上结合其他成熟的光子构建模块时,所提出的集成器件还可以实现更先进的功能。所提出的方法可以在未来一代超高频通信系统中进行定制,这些系统将在频率带宽、功耗、尺寸和封装密度以及大规模生产的低成本方面面临严格的要求。在该领域,需要利用具有超短载流子寿命的ⅲ-ⅴ族材料的超快光电导开关,并且已经做出了杰出的努力。所提出的方法可以应用于采样应用中,该应用需要多个开关的组合,并且它们之间具有非常精确的时间延迟。这项工作对于开发微波信号处理集成技术具有真正的附加价值。此外,在我们的例子中,微波信号是光学处理的,但是直接在微波域中,因此放松了将微波信号上变频到光学载波的约束,这导致转换损耗和附加噪声。因此,MORIMS体系结构可以直接在任何微波子系统中实现,例如更大系统的可调微波滤波器。

      总之,我们已经演示了单片光学可重构集成微波开关的一个SOI芯片。我们的方法包括微波电路与集成光子器件的共同集成,以形成光学可重构微波开关。单输入SiNx波导用于将光导向芯片上不同位置的开关。集成光子学提供了小型化的硅光电导贴片、波导中的高光限制以及光从波导到硅光导微波开关的高耦合效率。因此,所展示的工程器件在开/关开关效率、占地面积和光功率水平要求方面优于其经典同类产品。我们通过实验证明,微波高振幅开关性能在5千兆赫附近超过25分贝,在20千兆赫附近超过23分贝,在40千兆赫附近超过11分贝,光功率要求比现有光电导开关低约2毫瓦。可扩展性是一个挑战,通过在同一SOI芯片上演示集成的多个可重构开关,并具有高幅度开关性能,这一挑战也得到了提升。此外,对20千兆赫和40千兆赫的微波信号分别测量了20°和60°的相移。这项工作是将光子学引入微波信号直接处理的重要一步,为未来地面、嵌入式雷达系统和新兴5 G无线通信网络的光学可重构微波和毫米波器件铺平了道路。


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