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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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先进器件的CMP后清洗技术

时间: 2021-11-23
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先进器件的CMP后清洗技术

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引言

      半导体的制造以硅晶圆为起点,经过形成前工序的晶体管的FEOL,插头形成的MOL,以及连接晶体管作为电子电路发挥作用的布线工序的BEOL,形成器件芯片,在后工序中,将芯片进行个片化后进行封装,完成。随着芯片的高性能/低电力化,工艺变得复杂化,仅前工序就已经达到数百工序,其中约1/4~1/5被清洗工序所占据。特别是在FEOL中,1970年开发出了组合高纯度药品使用的RCA清洗,现在也被广泛使用。在本中,为了在半导体制造中的平坦化工艺,特别是在形成布线层的工程中实现CMP后的高清洁面,关于湿法清洗所要求的功能和课题,关于适用新一代布线材料时所担心的以降低腐蚀及表面粗糙度为焦点的清洗技术,介绍了至今为止的成果和课题,以及今后的展望。

 

清洗的原理和机理

      在22 nm附近作为工艺上无法跨越的障碍,其技术动向的变迁如图1所示。在此期间,在清洗中,金属杂质浓度以及残留粒子数以及尺寸的降低此外,这些检查持续要求提高出灵敏度等。另外,在铜配线的CMP中,在阻挡金属的研磨浆料中添加了特定的pH以及氧化还原电位作用的BTA(1,2,3―Benzotriazole)或者其衍生物等的防腐蚀剂,在研磨中在铜表面形成如图2所示的保护膜,抑制其腐蚀,另一方面也成为基板表面如图3所示作为有机残渣残留的一个原因。因此,在CMP后清洗中,除了以往以下①~③的功能外,在尖端设备的清洗技术中,为了应对新材料的应用和布线的细微化,需要抑制电偶腐蚀和表面粗糙度,并且为了提高清洗后的表面稳定性,需要形成均匀的表面保护膜等新的④功能。(①粒子去除②金属离子去除③有机残渣的溶解④表面·界面控制)

      一般来说,在酸性溶液中,金属离子的去除性很好,但颗粒的去除性很低。另外,在碱性溶液中,虽然颗粒的去除性很好,但金属离子作为氢氧化物等析出,与基板表面形成化学结合,难以去除。因此,如图4所示,通常在酸性溶液中以控制表面电位为目的添加了表面活性剂,在碱性溶液中为了防止金属离子的析出而添加了络合剂。并且,为了溶解去除有机残渣,还进行了添加使不溶性有机残渣可溶化的成分等的努力。

 先进器件的CMP后清洗技术

4 清洗洗基本设计

 

与尖端装置相对应的清洗技术

      将钴作为铜配线的阻挡金属使用的配线基板,分别浸入酸性溶液(pH=2)以及碱性溶液(pH=10)后进行表面观察的结果如图7所示。在酸性溶液中,铜以及钴都容易溶解,但是由于铜以及钴电接触,所以只有电位低的钴会选择性地溶解。另外,在碱溶液(pH=10)中,由于钴的表层变成不溶性的氢氧化物,形成表面保护层,所以抑制了电偶腐蚀。在碱溶液中,虽然溶解了含有过渡金属的两性元素类,但是在形成溶解度低的氢氧化物Ma(OH)b之后,由于过剩的氢氧化物离子(OH―)变成[Ma(OH)b+1],再溶解,所以与酸性溶液相比,溶解速度是压倒性的慢。这个结果,在碱性中,由于相对抑制了腐蚀,所以在尖端世代的微细布线层中主要使用碱性洗涤剂。

 先进器件的CMP后清洗技术

7 通过浸渍溶解阻挡金属

      向溶液中的金属施加氧化及还原方向的电位时,电解电流的绝对值的对数相对于电位的曲线图为塔菲尔曲线图,测定系统及碱溶液中的铜和钴、钌的测定结果如图8所示。铜与钴相比,钌与铜相比,分别位于高电位侧,暗示了通过接触引起电偶腐蚀的可能性。因此,通过对表面的氧化膜、有机层的厚度及pH等进行最优化,使各电位重叠成为可能,抑制电偶腐蚀成为可能。

      为了分析铜的表面氧化膜,使用SERA的测量例子如图9所示。通过在电解液中对清洗后的基板进行连续的电化学还原,可以确认在铜表面形成的氧化膜从铜界面开始依次为氧化铜(Ⅰ)和氧化铜(Ⅱ)。另外,还可以根据电荷量和各密度推算出各自的金属氧化膜厚度。由氧化铜(Ⅰ)进行氧化生成氧化铜(Ⅱ)后提供一种碱性洗涤剂,其具有产生局部电池形成和膜应力变形等的可能性,并且在洗涤后形成均匀的氧化铜(Ⅰ)。

 先进器件的CMP后清洗技术

9 通过SERA分析氧化铜膜

      由于铜布线的微细化,构成布线的铜晶粒也在微细化。因此,每个晶粒的比表面积也在增加,担心晶界的蚀刻会导致表面粗糙度的增加。图11显示了用蚀刻特性不同的洗涤剂处理后的AFM图像。对晶界的蚀刻作用增强后,表面粗糙度(RMS)有增加的倾向,因此需要充分考虑蚀刻特性的洗涤剂的功能设计。

      如图13所示,氧化铜(Ⅰ)在表面不均一的状态下,在表面吸附水形成液膜时,由于从环境中溶解的氧的浓度不同,形成局部的浓淡电池,由此促进了氧化铜(Ⅱ)的异常成长,这是其主要原因之一。

 

总结

      从2000年代初,各半导体厂商作为形成铜布线层的工程导入CMP以来,已经过了近20年。在此期间,当初200毫米的晶圆也增加到300毫米,表面的平坦性控制在数十nm以下等,通过研磨/清洗装置,CMP相关部件,浆料,清洗液以及工艺技术的复合集成,实现了惊人的进化。另一方面,当初的宽幅布线在现在的最小线宽下也低于30 nm,与布线的信号传送的高速化、表皮效果相结合,研磨、清洗后的表面需要nm级的平坦性。现在,将2020年及之后纳入视野,BEOL工程中的布线及阻挡金属的各材料迎来了变革的时刻。在工艺开发、最优化中,根据以往的“经验和直觉”的隐含知识,根据物理、化学的原理原则,将计划法和多变量解析等适当组合,导出最优解被要求。并且,通过应用了与Deep Learning的AI技术组合的化学/材料、信息学等的材料设计,可以期待性能的进一步提高。今后在半导体及CMP的各技术领域中的进一步发展。


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