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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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华林科纳湿法清洗工艺面临的挑战

时间: 2021-03-01
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随着集成电路器件的纳米化、高密度化、高集成度及多层金属互连的进步,半导体技术节点越来越先进,对实际制造的多个关键环节也提出了更多新的要求。器件特征尺寸的不断缩小和三维器件结构的日益复杂性,使得半导体器件对颗粒污染、杂质浓度和数量越来越敏感。

2019年1月28日报道,台积电南科14厂发生一起不合格原料污染事故,预估损失上万片晶圆,受到影响的主要是16/12nm工艺。NVIDIA的GPU芯片、海思、联发科的手机芯片以及一些ARM服务器处理器都使用了这一工艺,这也是台积电的主要营收来源之一。台积电发生的污染源已被确认,分别为前段刻蚀的铁离子污染和光刻胶原材料污染。前段晶体管受到污染可能会导致器件发生不正常的漏电,进而影响产品的良率、电学性能和可靠性。

2019年2月15日,台积电坦承,受到南科14厂污染事件影响,本季营收将减少约5.5亿美元。受到影响的客户包括辉达、联发科、海思和赛灵思等重量级客户,其中辉达的投片量超过上万片。考虑到此次事故涉及的是相对先进的16/12nm工艺,加上受到影响的股价大跌,台积电的实际损失有可能超过了40亿美元。如果再算上事故造成的停机以及产能和交付上的损失,则后果将更加惨重。

 

这一事件非常强烈地传递了这样一个信号,随着集成电路特征尺寸越来越小,半导体器件对生产工艺过程中的颗粒、有机残留物、杂质等污染物及湿法清洗的去除能力、缺陷控制、关键尺寸调控等的要求越来越高,同时对工艺化学品和金属离子等导致的污染越来越敏感,使得湿法工艺的关键性和重要性越发凸显。此外,芯片制造过程中的每个工艺步骤都有不同的控制和良率要求,特别是先进工艺要求制造过程中的颗粒尺寸越来越小,数量越来越少,缺陷密度也越来越低,这些都增加了工艺复杂性并带来越来越多的技术挑战。

技术节点演进带来的挑战

按照摩尔定律,集成电路器件特征尺寸每两年缩小0.7倍,尽管目前维持这一趋势所花费的时间越来越长。当前,随着半导体技术不断微缩,先进的集成电路器件已从平面向三维结构转变,集成电路制造工艺正变得越来越复杂,往往需要经过几百甚至上千道的工艺步骤。对于先进的半导体器件制造,每经过一道工艺,硅片表面都会或多或少地存在颗粒污染物、金属残留或有机物残留等,因此几乎所有工艺步骤都需要湿法处理。对于关键层来说尤其如此,往往需要经过多道清洗或湿法处理步骤。

 

 

华林科纳湿法清洗工艺面临的挑战

20nm及以下技术节点,清洗步骤数量大约占所有工艺步骤数量的30%,而从16/14nm节点开始,更精细的三维器件结构、更复杂的前后端工艺集成、193nm浸入式光刻结合多重曝光技术及EUV光刻技术的引入等多种因素的推动,湿法工艺复杂性将进一步提升,湿法工艺的步骤也会根据特定产品的需求而有所增长。下图为IC Knowledge LLC 对逻辑器件和3D NAND器件的清洗步骤数量随工艺技术节点和闪存堆叠层数而做的调研数据,可以明显看到清洗步骤的变化趋势,显示出清洗在先进技术节点下的重要性和迫切性愈发增加。

 

华林科纳湿法清洗工艺面临的挑战

对于先进技术节点,尤其是10nm、7nm甚至更小的器件。为了获得更高的器件可靠性及电学性能,湿法工艺不仅要能够从平坦的表面除去更小的随机缺陷、金属或有机离子沾污、特定材料和残留颗粒等,而且还要能够适应更复杂、更精细的三维器件结构带来的越来越多的要求,以免对器件造成不必要的损害或关键材料的损失,从而降低产量和良率。

表面损伤带来的挑战

半导体技术的不断演进,促进了更多新型材料在先进技术节点的应用,如高K栅介质、金属栅电极、新的硅化物、新型低k材料、新的互连金属钴等的引入,对湿法清洗选择比的要求越来越高,对前段和后段工艺都会带来新的挑战。如何调控和优化湿法处理工艺过程中不同材料间的选择比,是一道同时摆在湿法清洗技术和干法剥离(stripping)技术面前的难题。

华林科纳湿法清洗工艺面临的挑战

 

对于先进技术节点下器件的清洗,一个非常明显的要求是在去除过程中要避免对图形造成额外的损伤。因此,当使用某一类清洗液进行处理时就必须了解器件结构上的薄膜材料和组分的构成及其比例关系。比如,在接触孔清洗中,为了得到良好的电学接触表现,需要去除接触孔底部的自然氧化层,但是如果接触孔氧化物薄膜的密度低于热生长氧化物,则会导致其刻蚀速率非常快,图形形貌及质量受到无法预料的影响,所以必须保证清洗工艺过程中的选择比。再如刻蚀栅电极之后的去胶工艺、离子注入后的去胶工艺都可能导致大量的硅衬底损失,尤其是当这个过程需要重复很多遍时,材料的损耗预计将更加明显,将对器件的电学性质造成显著的消极影响。

因此,在半导体前后段制造中,为了降低材料表面受到的损伤,对材料间的选择比要求越来越高,湿法清洗技术面临的挑战也日益突出。

高密度三维器件带来的挑战

对于平坦的表面来说,面临的困难主要集中在化学清洗方面;而对于三维结构来说,严密控制材料损失的清洗工艺对于FinFET、3D NAND和其他3D结构至关重要,因为不恰当的处理可能会导致图形损伤,特别是由于批处理晶圆的非均匀性,由此带来非常明显的器件电学性能恶化和可靠性问题。对于这些新型的器件,由于结构本身的复杂性,使得无损伤并能有效的去除表面颗粒变得非常困难。对于具有高纵横比结构的存储器件来说,残留物必须完全去除,并且不能对结构带来机械性损伤或过多的侧壁侵蚀。

 

华林科纳湿法清洗工艺面临的挑战

三维结构的引入,多种不同种类的材料集成在同样的系统中,如何确保在去除颗粒的过程中,不损伤到器件结构本身,并保持合适的工艺窗口和工艺精度是摆在当前半导体集成电路制造过程中的重大难题。过去经常采用的兆频超声波搅动这样的常规物理清洗方法会对器件结构的损伤和图形坍塌等有潜在影响,需要根据具体的产品特点,优化、改进或采用更好的处理方式,以便在保持微粒去除工艺效率的同时不对图形完整性产生有害影响。

堆叠式围栅纳米线器件提出的挑战

当前,FinFET器件已经在22nm节点开始了应用,有望推进到5nm技术节点。继续向下发展,FinFET器件将遇到更多困难,而垂直堆叠式围栅纳米线器件由于对短沟道效应(SCE)和漏致势垒效应(DIBL)具有天生的免疫性,极好的静电控制能力,极高的电流开关比和缩小尺寸的能力, 已成为集成电路技术发展路线图5nm技术节点以下的有力竞争者。

尽管这种器件具有许多突出的优点,可堆叠式围栅纳米线的制备技术则极具挑战。有报道显示,在纳米线制备过程中发现,四层结构容易在相邻纳米线间发生粘连而三层结构则无类似的现象。这可能是因为由于采用了SiGe外延工艺,为了避免超晶格中的应变弛豫,Si层间的SiGe的厚度必须被大幅度降低。在采用湿法工艺释放时,溶液中的表面张力很容易诱导相邻两层之前纳米线的相互粘连,导致纳米线无法正常释放。

华林科纳湿法清洗工艺面临的挑战

为了半导体清洗技术能满足不断出现的新需求,必须根据产品或具体工艺的技术特点对现有制造工艺进行针对性的调整和修改。当前,堆叠围栅纳米线的制备主要采用后释放工艺以便与现有的FinFET器件制备技术有良好的兼容性,但难点在于如何在纳米尺度范围的栅极沟槽中去除SiGe牺牲层材料。

在这种情况下,干法清洗技术逐渐进入人们的视野,而采用HCl气体去除牺牲层释放纳米线的方法得到了广泛应用。与传统湿法清洗技术不同,这种技术需要采用新型的干法清洗设备。在SiGe牺牲层去除过程中,要避免对两侧SiGe层产生过多的横向腐蚀,从而影响后续的栅氧化层和高K金属栅材料的填充,这无疑增加了工艺复杂性和集成难度。

 华林科纳湿法清洗工艺面临的挑战

未来与展望

随着集成电路器件尺寸持续缩小,清洗工艺过程中的材料损失和表面粗糙度成为必须关注的领域,将微粒去除而又没有材料损失和图形损伤是最基本的要求,因此必须考虑周全并有所折衷。湿法清洗工艺的效果既取决于所采用的湿法工艺化学品,还与所采用的设备密切相关。为了推动湿法清洗技术的快速发展,需要化学品企业、设备生产商与芯片制造商紧密协同,在技术上不断创新,而合作开发定制化的化学品将是未来的重要趋势。

另外,未来干法清洗技术有望在先进器件上得到更广泛的应用,主要应用于对选择性要求非常高的表面清洗步骤上,这推动了各种更多创新技术的研发,例如超临界CO2(Super Critical CO2)清洗。

多年来得到广泛应用的各种商用清洗技术是解决当前所面临的一切挑战的基础,而各种新材料、新技术、器件和新结构等的大量出现必将推动半导体清洗技术的快速发展,并持续满足半导体集成电路制造提出的越来越严苛的技术需求。

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