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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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光刻技术和抗蚀剂

时间: 2021-11-23
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光刻技术和抗蚀剂

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      最近的电子器件大多是由微细的电路元件构成的,为了制造这些元件,微细加工已成为必须的技术。以前,为了这个目的使用了蚀刻技术(光刻法)。但是,半导体集成电路(IC)的集成度以年率约2倍的比例提高,据说使用光的加工早晚会达到极限。为了打破这一问题,正在研究使用更短波长的紫外线、电子射线、软X射线、离子射线等新射线源的方法。另一方面,适用于这些新辐射源的抗蚀剂材料的研究也在势力范围内进行。在此,以光刻胶为中心,对各光刻胶的现状、今后的课题进行概述。

 

光刻法

      图1 示出了使用光刻的微加工的概略工序。首先在基板表面形成要蚀刻的物质(例如铝)的薄膜,在其上通过旋涂法等涂覆抗蚀剂。光刻胶是通过光照射,其溶解性发生变化的被膜材料,在蚀刻时具有保护基板的作用。通过具有所需图案的光掩膜(类似于照相干板),用光照射涂有光刻胶的基板,使其发生化学变化后,将其浸入适当的溶剂(显影液)中,仅照射部分或未照射部分有选择性地溶出,形成光刻胶的图案,因此,溶解性增大,该部分溶出的称为正型抗蚀剂,相反,通过照射使其不溶解,仅未照射部分溶出的称为负型抗蚀剂。 接着,使用适当的蚀刻剂对该基板进行蚀刻后,被抗蚀剂图案覆盖的部分未被蚀刻而残留。 最后,剥离作用结束的光刻胶后,可以得到所需的蚀刻图案。

      当然,光刻光源必须产生波长足以使光刻胶光解或光交联的光。实际上使用的是水银灯,在其发射光谱中,主要使用g线(435 nm)、h线(405nm)、i线(365nm)。 但是,缩小投影曝光方式使用单色光是标准的。使用该光源对涂有光刻胶的基板进行曝光时,使用了以下4种方法: ①接触曝光法②代理米特曝光法③等倍反射投影曝光法④缩小投影曝光法。在接触曝光法中,顾名思义就是将基板与掩膜紧密接触后进行曝光。这种方法从很久以前就开始使用,虽然可以得到较高的分辨率,但是由于掩膜与基板接触,其缺点是抗蚀剂膜容易被划伤,掩膜容易被弄脏。

      代理曝光是为了消除上述缺点,将基板和掩模分开数十微米进行曝光的方法。这样,虽然可以减轻上述缺点,但却无法避免分辨率的降低。现在大部分的曝光装置(掩模对准器)都可以通过简单的操作进行选择,一般是根据目的分别使用。在等倍反射投影曝光法中,使用由反射镜构成的光学系统,将掩膜的图案在没有色差的情况下,以1:1的比例投影到基板上进行曝光。在这种情况下,掩模与基板充分分离,完全不用担心抗蚀剂膜的损伤和掩模的污染。在缩小投影曝光法中,使用具有实际芯片n倍(n一般为5、10)图案的掩模(分划板),使用透镜投影缩小像进行曝光。

 

深度UV光刻

      在光刻中,最小分辨率线宽在接近式曝光中与波长的1/2次方成比例,在投影曝光中与1次方成比例,因此短波长化当然能够有效提高分辨率,但该方法的另一个特长是不使用增感剂就能够分解乃至交联许多有机聚合物 可以认为,PMMA的高分辨率对上述分辨率、0.2μm、有很大的贡献。以上的丙烯酸类光刻胶都具有高分辨率,但它们的通病是灵敏度低以及耐干蚀刻性不充分。

      在通常的微细加工中,通过在抗蚀剂图案形成后蚀刻曝光部分来形成所需的图案(图1)。 与此相对,作为另一种图案形成法,剥离法广为人知。在该方法中,如图4所示,在基板上形成光刻胶图案后,在其上用真空蒸镀法等形成皮膜,然后用良溶剂进行光刻胶溶解除去。

 光刻技术和抗蚀剂

4 使用LMR阻力的提升过程

      此时,沉积在光刻胶上的膜也与光刻胶一起被一一除去,只残留沉积在谷间的膜,形成图案。 该方法对于难以蚀刻的金属、化合物的图案形成特别有效。 如图4所示,为了确实进行剥离,光刻胶的断面为倒梯形(或蘑菇状)是必要条件。因此,虽然提出了多层抗蚀剂法、氯苯处理法)等方法,但工艺复杂、再现性不充分等,不能满足。

      我们通过简单的显影工序,开发出了具有蘑菇状断面的图案再现性良好,灵敏度高(PMMA的100倍以上)且分辨率为0.3μm(接触法)的专用Deep UV负型光刻胶“LMR”。 LMR的主要成分是萘醌二甲酸酯的磺酸酯(IX),是分子量为1000左右的低聚物。 利用该抗蚀剂形成铝图案的例子如图4所示。

 

电子束(EB)光刻

      如图5所示,由于入射EB在向前散射的同时通过抗蚀剂层,因此在这里产生了一定程度的强度分布。电子进一步进入基板,到达一定深度后,被反向散射。关于反向散射的硅基团关于板上的PMMA抗蚀剂膜的体系,报告了利用蒙特卡罗法的模拟结果,其扩散远远大于前方散射的扩散。例如,在涂有厚度为1μm的PMMA光刻胶的硅基板上照射20keV的EB时,光刻胶/基板界面上的背散射引起的电子扩散达到2μm左右。从该结果可以很容易地想象,反向散射是导致分辨率降低的重要原因。例如,用20keV的EB描绘2μm间隔的图形时,如图5所示,在目标图形的描绘中,相邻的图形也会在一定程度上被曝光。这就是所谓的邻近效应,是EB光刻分辨率降低以及描绘尺寸变动的主要原因之一 特别是在通过EB照射进行交联的负型光刻胶的情况下,影响较大。为了打破这一局面,有人提出了一种以更高的高压(~50kV)加速,通过加深电子进入来降低邻近效应的方法。

 光刻技术和抗蚀剂

5 EB光刻技术中的后向散射和接近效应

 

EB抗蚀剂

      有机聚合物对于电离放射线可以分为分解型和交联型,与光刻胶的情况相同,分解型可以是正型光刻胶,交联型可以是负型光刻胶。 在EB光刻中,由于使用的是能量比分子的结合能量大得多的EB,因此可以成为光刻胶(通过EB照射发生化学变化)的物质很多。但是,实际上具备抗蚀剂条件的极少。在EB光刻胶的情况下,与光刻胶一样,下述性质基本是重要的。

 

X射线光刻

      由于X射线的波长较短(0.5~5nm),衍射的影响较小,且与EB相比,透射能力相差悬殊,因此,以X射线为辐射源的光刻有望获得高分辨率。 研究了使用软X射线的光刻,证实了在大长宽比下可以转录细微的图案。之后,对线、源、掩模、曝光装置等进行了势力性的研究。将X射线应用于光刻时,目前仅限于使用掩膜的转录。

 

聚焦离子束光刻

      在EB光刻中成为大问题的反向散射可以通过使用离子束作为辐射源来减轻。此外,通过离子照射产生的二次电子的平均能量低于EB照射的情况,并且由于可以消除邻近效应,因此提高了分辨率。另外,由于抗蚀剂对离子束的阻止能力大,表观灵敏度提高。该方法的另一个特点是可以进行直接蚀刻、离子注入、离子束辅助蚀刻等。以离子源为首,还需要大量的研究和开发,但将来有可能实现完全不使用抗蚀剂的器件制造技术,这是一项梦想很多的技术。

 

总结

      以上,以抗蚀剂材料为中心,叙述了光刻技术的概要。该技术是电子工业中的中枢技术,其要求越来越高。光刻是高度的复合技术,只要缺少一个构成要素,就无法发挥作用。例如,无论曝光装置如何进步,如果没有与之相适应的光刻胶,就不可能实现实用化。因此,今后共同使曝光系统、光刻胶及工艺技术以协调的形式进步是极其重要的。

      最近,将光刻工艺干化的研究取得了进展。关于这一点,本文有很好的解说,在此不作叙述。光刻胶仅限于有机物。


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