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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。南通华林科纳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 设备名称南通华林科纳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南通华林科纳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400-8768-096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。 南通华林科纳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:最大晶...
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7”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 50~100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: 5.7”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南通华林科纳半导体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)-南通华林科纳CSEChemical Dispense System System 南通华林科纳半导体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南通华林科纳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。在自动模式情形...
发布时间: 2018 - 01 - 23
单片清洗机-华林科纳CSESingle wafer cleaner system南通华林科纳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南通华林科纳半导体官网,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-南通华林科纳CSEChemical Dispense System System 南通华林科纳半导体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 设备名称南通华林科纳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,兼具自动化与亲和力。在...
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TSV基础知识介绍

时间: 2020-12-17
点击次数: 41

TSV基础知识介绍

硅通孔技术(TSV):第4代封装技术

硅通孔技术(TSV,Through -Silicon-Via)是通过在芯片和芯片之间、晶圆和晶圆之间制作垂直导通,实现芯片之间互连的最新技术。与以往的IC封装键合和使用凸点的叠加技术不同,TSV能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大,外形尺寸最小,并且大大改善芯片速度和低功耗的性能。日月光公司集团研发中心总经理唐和明博士在Chartered上海2007技术研讨会上将TSV称为继线键合(Wire Bonding)、TAB和倒装芯片(FC)之后的第四代封装技术。

然而,TSV与常规封装技术有一个明显的不同点,TSV的制作可以集成到制造工艺的不同阶段。在晶圆制造CMOS或BEOL步骤之前完成硅通孔通常被称作Via-first。此时,TSV的制作可以在Fab厂前端金属互连之前进行,实现core-to-core的连接。该方案目前在微处理器等高性能器件领域研究较多,主要作为SoC的替代方案。Via-first也可以在CMOS完成之后再进行TSV的制作,然后完成器件制造和后端的封装。

而将TSV放在封装生产阶段,通常被称作Via-last,该方案的明显优势是可以不改变现有集成电路流程和设计。目前,部分厂商已开始在高端的Flash和DRAM领域采用Via-last技术,即在芯片的周边进行通孔,然后进行芯片或晶圆的层叠。

刻蚀工艺是关键

尽管TSV制程的集成方式非常多,但都面临一个共同的难题,Steve Lassig说,大多数情况下TSV制作都需要打通不同材料层,包括硅材料、IC中各种绝缘或导电的薄膜层。刻蚀工艺是关键,减薄、晶圆操纵和晶圆键合、以及测量和检测等也都是目前技术开发的热点(表2)。

TSV制作技术中首先应该做到的是刻蚀机台对不同材料刻蚀轮廓的控制。尽管可以笼统地认为TSV应用需要制作相对高的纵宽比(Aspect Ratio),而业界对硅的深刻蚀原理和应用并不陌生,但是,实际上TSV对刻蚀的要求还是在许多方面超过了MEMS等应用领域。比如,被刻蚀材料的复杂程度、不同的3D IC的应用中TSV通孔的分布密度、尺寸(包括深度和直径)相当宽泛的分布等等。

最佳的TSV技术必须能够满足轮廓控制(包括控制Tilt、Taper、侧壁粗糙度、undercut等),同时又需要在工艺能力上具备灵活性,能够应对多种量级的通孔尺寸和各种多层材料,并具有高产量能力,能够处理300mm晶圆,具有工艺的重复性、实用性、可靠性,最后,还必须满足IC市场所要求的最好的性价比。

考虑到对不同材料的深刻蚀工艺速度的要求, Steve Lassig补充说,已经在MEMS等其它硅深刻蚀应用中得到验证的高密度的等离子源(High Density Plasma Sources)是TSV刻蚀系统的首选,但是,3D IC使用是TSV深刻蚀技术,在MEMS应用的基础上,还必须同时有更好的外形控制、工艺灵活性和速度。

TSV基础知识介绍

比如,用于三维IC的TSV刻蚀设备必须将刻蚀腔清洗步骤设计成常规清洗流程,是设备能够在生产和清洗模式之间迅速转换,使得腔室始终保持纯净状态,同时满足高量产对速度、工艺可预见性和工艺重复的要求;这类刻蚀系统还必须具有单台设备刻蚀所有材料的工艺处理能力,尽可能减小设备和设施的成本,消除工艺转移和排队造成的延迟,为客户在产能和设备拥有成本方面提供竞争力。另外,由于目前高端IC产品都使用300毫米晶圆,保证晶圆表面工艺处理的均匀性,TSV的刻蚀需要使用平面状等离子源(Planar Plasma)。

对于刻蚀工艺模式的选择,业界目前仍在比较SSP(Steady State Processes)和RAP(Rapid Alternating Processes)技术。据了解,RAP刻蚀的选择性(selectivity)很高,可以刻蚀纵宽比很大通孔,速度也快,但是表面粗糙度是个挑战;SSP工艺和常规的刻蚀接近,速度高而且制作的侧壁光滑,不过Selectivity和Undercut的控制是难点。Steve认为,对用户来说真正满意的方案是,机台能够根据应用的要求进行工艺的选择和整合,实现两种模式的切换,整体控制刻蚀速度、selectivity、侧壁光滑性和纵宽比。当然,这需要大量的工艺知识积累,以及对所制造器件的了解。

对量测提出新的要求

可以预见,TSV的特殊性还会给3D IC制造的检测和量测带来前所未有的困难,Rudolph Technologies公司的市场总监Rajiv Roy预测说,即使不考虑TSV的不同工艺整合顺序引发的细节问题,硅通孔制造中至少需要在以下三个方面,通过检测和测量来进行严格的工艺控制,即制作比现有芯片电路内连要大许多的高纵宽比的通孔、晶圆减薄以及将晶圆键合形成三维叠加。

笔者认为,控制TSV通孔工艺需要几何尺寸的量测,以及对刻蚀间距和工艺带来的各种缺陷进行检测。通常TSV的直径在1um到50um,深度在10um到150um,纵宽比在3到5甚至更高,一粒芯片上的通孔大约在几百甚至上千。而现有晶圆制造中大缺陷检测(Macro Defect Inspection)的精度要求正好在几个微米,同时也是需要在生产中对整片晶圆进行测量。因此,现有的技术可以应对TSV这方面的需求。

减薄和键合工艺对检测和量测的需求更多。厚度和厚度均匀度需要测量,工艺中必须监控研磨浆残留、微粒污染、铜微粒、开裂引起的应力、边缘碎片等。对于键合,无论是芯片至晶圆、还是晶圆之间,在精准的对位的同时,还需要控制表面粗糙程度、表面洁净度和平坦度。

另外,一些新的工艺步骤也需要考虑监控,比如尺寸在几十个微米的bump阵列。Rajiv认为,减薄之后的边缘和背面大缺陷的检测、铜smearing的检测技术是现成的,但是,其他很多用于TSV的检测和量测方案,目前并不明朗,都在研发之中。

市场前景

今年,业界陆续传出Lam Research专门用于300mm晶圆TSV的2300 Syndion刻蚀系统和Aviza的Omega i2L TSV蚀刻系统在代工厂使用的消息。据了解,目前多数代工制造商或封装厂客户还处于设备灵活性考察阶段。在SEMI主办的刻蚀技术沙龙上,来自Lam Research、Applied Materials和制造商、研究所的专家认为,3D-TSV的三个市场驱动力中(性能、小尺寸和降低成本),降低尺寸是目前多数厂家的短期追求的首要目标,不少公司在作试产或已有比较成熟的技术,希望在短期内可以利用TSV提高器件的集成密度。

从中期发展来看,业界预测到2010年市场可以做到将RF、Logic、Memory、Sensor等不同的器件模块,通过TSV技术整合在一起。以3D IC的方式,而不是一块IC上多个设计功能模块,从整体性能上去继续推动Moore定律。这个趋势目前在CIS和RF的方面已经看到比较好的应用趋势,更进一步的应用将是DRAM和Flash利用TSV技术的堆叠,在近一两年可能会陆续规模生产。许多代工厂因此积极开发这项技术,为存储器市场进行铺垫。

然而,对于45nm技术节点之后TSV的的中长期前景,业界并不完全肯定。显然,光刻将仍然是最负挑战和最昂贵的技术,器件技术还会在新架构和新材料方面不断突破。未来三年或者十年,TSV 3D-IC是否能成为主流技术,整合各种IC模块,作为下一阶段技术节点的替代或主要选择路线,业界并没有统一的意见。不过,从代工产业角度来看,ASE的唐和明认为,未来的高端代工产业,无论是晶圆制造还是封测合同生产,不能配套TSV方案就可能丢单。

文中部分内容来自SEMI十月份举办的刻蚀技术沙龙,Lam Research、AMAT等设备供应商以及部分制造商和研究所的专家,讨论分享了他们对刻蚀以及3D IC技术的看法。

(免责声明:文章来源于网络,如有侵权请联系作者删除。)

 


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