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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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单晶硅片KOH碱刻蚀工艺研究

时间: 2021-03-03
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在太阳能电池片制造行业中,通常单晶硅片需要进行清洗,去除各种杂质,或者利用化学品对硅片行刻蚀后形成特定的表面状态,这样才能够继续进行后续工艺生产。其中,利用碱溶液KOH进行刻蚀清洗,是一种重要的硅片处理方式。在湿法设备中集成多种化学品后,可以在单个设备上完成刻蚀、清洗等不同工艺,达到对硅片进行综合处理的目的。KOH溶液的质量分数、刻蚀时间等对硅片表面状态有重要影响。KOH刻蚀过程中需要使用大量的化学品,近年来随着技术的进步,出现了KOH碱刻蚀辅助添加剂,通过在KOH溶液中混合辅助添加剂,不仅能够达到原先的工艺要求,还能够有效减少化学品用量,降低化学品废液的处理量和难度,为今后KOH碱刻蚀大规模用提供了条件

1 实验材料和工艺

实验中,使用砂浆切割和金刚线切割的单晶硅片外观尺寸为156mm×156mm,厚度为200um,电阻率为1-3Q·cm。该单晶硅片为市场常见硅片。电池片生产工艺采用车间量产的PERC(射极纯化及背电极)单晶生产工艺。各类化学品原液质量分数如表1所示。

单晶硅片KOH碱刻蚀工艺研究

2 实验结果与讨论

2.1KOH预清洗

砂浆切割的硅片表面有大量的切割损伤和各种杂质等,需要进行清洗才能开展下一步扩散工艺。通常采用KOH刻蚀的方式来对硅片进行预清洗,去除硅片表面各种脏污杂质等,达到清洗效果。清洗工艺中,通常刻蚀时间对工艺效果影响较大。实验中,保持KOH溶液质量分数18%不变,反应温度为70℃,通过改变硅片刻蚀时间,观察刻蚀后硅片的外观影响。刻蚀后硅片外观见图1.

单晶硅片KOH碱刻蚀工艺研究

在不同的刻蚀时间下,刻蚀后硅片表面塔基底座尺寸不一样,测量尺寸如表2所示。

单晶硅片KOH碱刻蚀工艺研究

随着刻蚀时间的增加,硅片的刻蚀量逐渐增加,塔基底座的尺寸也逐步增大。通常在电池生产中,要求塔基的尺寸也逐步增大。通常在电池生产中,要求塔基的尺寸为20μm±5μm,要求保证一定的刻蚀量,从而达到清洗效果。同时,刻蚀量还不能过高,过高的刻蚀量会导致硅片变薄,后续工艺中碎片率增大,降低生产良率。不同刻蚀时间下电池片效率对比如表3所示。

单晶硅片KOH碱刻蚀工艺研究

在较高刻蚀量条件下(0.55g0.87g),电池片效率差只有0.02%,高刻蚀量(0.87g)并没有带来电池片效率的明显提升。同时,低刻蚀量(0.23g)条件下,电池片效率比0.55g条件下低0.05%,主要体现为Ua(开路电压)低0.002V.(短路电流)低0.009A,说明在低刻蚀量条件下,硅片表面的杂质和脏污并没有完全去除干净,导致硅片钝化效果较差,降低了电池片效率,证明硅片的预清洗是电池生产中的重要工艺。实验结果表明,为保证电池最终的转换效率,需要保持一定的刻蚀量(0.55g)。在车间实际生产中,为保证电池片良率,通常不采用高刻蚀量工艺生产在KOH预清洗工艺中,需要根据实验结果和生产状况选取合适的刻蚀量。

2.2清洗后硅片表面黑点

在砂浆切割硅片预清洗后检测外观时发现、在硅片表面出现了数量不一的黑点,如图2所示。不同厂商的硅片经过刻蚀后表面都出现了黑点,对比不同刻蚀时间的硅片发现,在刻蚀时间较短的情况下,黑点情况严重,出现了大量的黑点;而在刻蚀时间较长的情况下,黑点情况大为改善,数量很少

单晶硅片KOH碱刻蚀工艺研究

选取不同厂商金刚线切割的硅片进行短时间刻蚀,刻蚀后发现,金刚线切割单晶硅片表面基本没有发现黑点现象,见图3

即使在较短的刻蚀时间条件下(4min),也没有出现明显的黑点残留现象。结合车间调试过程中出现的部分异常现象,进一步进行实验测试,结果如图4所示。

单晶硅片KOH碱刻蚀工艺研究

选取金刚线切割单晶硅片,在链式设备下料端,传送皮带对硅片有较严重的摩擦,外观能看到有损伤痕迹。经过背钝化工艺之后,外观磨损依然严重,肉眼可见磨损痕迹,如图4所示。显微镜放大后可以看到在磨损区域有大量的黑点,而在同一片硅片其余没有皮带损伤痕迹的位置,则没有出现黑点。通过对比可以推断,金刚线切割硅片在皮带磨损处的黑点是硅片与皮带摩擦带来的,是一种外部的污染。因此,可以推断砂浆切割单晶硅片出现的黑点是硅片在进行KOH刻蚀前带来的,并不是刻蚀工艺制程本身带来的异常。通过查阅砂浆切割硅片的工艺过程发现,该工艺主要是SiC(碳化硅)颗粒在钢线和硅片之间摩擦滚动,达到切制目的,后续经过清洗后成为成品硅片。在此过程中,硅片表面难免会残留部分SiC颗粒,因此,可以判断砂浆切割硅片表面出现的黑点为SiC颗粒。而金刚线切割硅片使用的是钢线上黏结金刚石颗粒叫,没有SiC成分,经过KOH刻蚀后,硅片外观没有出现黑点现象。

砂浆切割硅片经过长时间刻蚀后黑点减少,是因为SIC主要残留在硅片表面,经过长时间的刻蚀后,硅片刻蚀量大,表面去除层更多,因此硅片表面残留的黑点会更少可见,刻蚀清洗能够有效去除硅片表面杂质,是电池片生产中的-项重要工艺

2.3添加剂碱刻蚀

近年来,发展出了新的刻蚀辅助添加剂方式进行刻蚀,在原有的koH配比基础上加入部分添加剂,可以大幅度减少KOH的使用量。具体配比如表4所示。

单晶硅片KOH碱刻蚀工艺研究

在碱溶液刻蚀方式下,要达到相同的刻蚀量(0.55g),需要在槽体中添加KOH101L,而使用添加剂碱刻蚀方式后,KOH的用量仅仅为13L,碱用量的减少可以大大降低工业生产成本和排废处理成本。金刚线切割硅片扩散后酸刻蚀和添加剂碱刻蚀后外观对比见图5

单晶硅片KOH碱刻蚀工艺研究

5分别为HNO3+HF混酸处理方式(目前常用的扩散后硅片处理方式)和添加剂碱刻蚀处理方式的硅片外观图,酸刻蚀后硅片表面呈不规则外观,无明显特征,是类似颗粒状的形貌,颗粒尺寸为4~5um,而添加剂碱刻蚀后的硅片表面塔基底座尺寸与碱溶液刻蚀后基本一致,添加剂碱刻蚀方式完全可以代替碱溶液刻蚀方式。不同处理方式下硅片反射率对比见图6

单晶硅片KOH碱刻蚀工艺研究

6是硅片制绒、混酸处理和添加剂碱刻蚀后硅片反射率对比图。在同样的刻蚀量条件下,酸处理的硅片表面反射率为38%,而添加剂碱刻蚀后硅片表面的反射率较高,为46%,比酸处理方式高8%,制绒后的反射率为11%,说明在保持外观形貌和刻蚀量基本一致的条件下,添加剂碱刻蚀处理方式能够更大幅度地提高硅片反射率。不同处理方式下电池片效率她表5所示。

单晶硅片KOH碱刻蚀工艺研究

酸刻蚀和添加剂碱刻蚀处理的硅片经过后续工艺电池片效率出现明显变化。如表5所示,相较于目前常见的混酸处理方式,添加剂碱刻蚀的电池片效率更高,主要体现在U1的提升上。添加剂碱刻蚀后,硅片反射率提高,可以使背面AI2O3更好地纯化硅片,降低电池片背面负荷,提高PERC单晶电池的转换效率[4-5]。在刻蚀碱质量对比实验中,添加剂碱刻蚀方式只需要

0.22g(酸处理方式下约41%的比例)的刻蚀量就能提高背面反射率,提高转换效率。同时,更低的刻蚀量还会降低后续工艺硅片的碎片率,在电池生产中将会有更广泛的应用。

3结语

a)随着刻蚀时间的增加,硅片减重量逐渐增大,外观塔基底座的尺寸也逐渐增大。电池片效率研究结果表明,刻蚀量对电池片效率有极大影响。在实际生产中,需要选择合适的刻蚀量对硅片进行清洗,刻蚀量过低,硅片表面未能完全清洗干净,电池片效率低;而过高的刻蚀量会导致电池片变薄,后续工艺碎片增多,降低生产良率。

b)砂浆切割的硅片表面会残留部分SiC颗粒,在清洗过程中,可以通过延长刻蚀时间来去除,但是长刻蚀时间下硅片刻蚀量增大,对后续工艺有负面影响。金刚线切割硅片经过刻蚀后则没有SiC杂质残留,从硅片洁净度角度看,金刚线切割硅片表面残留物更少,硅片洁净度更高,在生产上更具优势。

c)添加剂碱刻蚀方式下,使用少量的KOH就可以达到工艺要求的刻蚀量,在规模化生产中,不仅可以节省大量的KOH,还可以降低碱溶液废水的处理难度。添加剂碱刻独方式下PERC电池片效率比酸处理方式下高0.07%,硅片背面反射率提高,改善了电池钝化效果。同时,添加剂刻蚀方式下反射率提高后,比酸处理方式下的刻蚀量更少,硅片减薄量也更少,添加剂碱处理方式将会有更好的应用前景免责声明:文章来源于网络,如有侵权请联系作者删除。


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