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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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高真空化学气相外延炉的研制

时间: 2021-04-09
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高真空化学气相外延炉的研制

1.1 材料生长工艺简介

Ge的晶格常数TGe=5.657A,Si的晶格常数TSi=5.431A。Si1-xGex体合金的晶格常数和Si1-xGex合金与Si之间格失配率可用下式表示TSi1-xGex=TSi-(TSi-TGe)x

(1)fm(x)=(TSi1-xGex-TSi)/TSi=0.24x

(2)Si1-xGex是一种典型的晶格失配异质结构系统,x值越大则晶格失配率越大。当x=1时,即Si和Ge之间的晶格失配率为4.2%。这一特点使

Si1-xGex/Si结构的生长有别于晶格匹配材料异质结构的情况,其中必需考虑“临界厚度”以及控制和充分利用由于应力引起能带变化而出现的新的电学与光学特性。

由于工艺方面的原因,70年代以前,无论在硅单晶衬底上或在锗单晶衬底上,均未能生长出高质量的Si1-xGex异质结外延层,多半会发生三维岛状生长并出现大量的穿透位错,堆垛层错和裂文[6]。由于近年来外延工艺技术的发展,80年代中期人们开始应用低温高真空化学气相外延技术生长硅外延片[7]。

90年代中期用同样的方法已研制出合格的Si1-xGex外延片[8]。应用低温高真空化学气相外延技术来生长锗硅薄层,解决了高温生长外延材料的许多缺点,保证原子级的清洁的生长表面,防止引入不希望的缺陷,实现二维共度生长,防止应变弛豫和三维岛状生长以提高晶格完整性,实现原位掺杂,防止界面互扩散以获得陡峭的杂质分布。其基本原理是利用Si,Ge卤化物的氢还原或Si,Ge烷类的热分解而在生长表面上淀积生长出Si1-xGex薄膜。通常使用的源气体有SiH2Cl2,SiH4,GeH4,掺杂剂有B2H6,PH3,AsH3等。这种设备原理图见图1所示。在低真空低温条件下,生长温度在900℃到500℃区间,生长时反应管内的真空度为1.33Pa的量级。生长速率在3~200A之间。典型的生长工艺为:生长前在1100℃温度通氢气30s,预除杂质氧。再在800℃温度时通入GeH4气体30s,利用GeH4和SiO2的反应进一步除去Si片表面的氧。然后调温到生长温度,压力调到生长压力。开始生长程序。在整个生长过程要求生长温度、多路气体流量及反应室真空等精确可控制。

1.2 设备的性能指标

根据Si1-xGex异质结材料生长工艺的要求,设备性能指标设计如下:极限真空:6.7×10-5Pa

工作真空:12~1.33×10-1Pa

气体流量:0~1000mL/min

最高温度:1150℃

常用温度:500~1100℃

温度稳定度:±2℃

恒温区长度:300mm

温度均匀度:±4℃

工作气氛:H2、N2、SiH4、GeH4、PH3、B2H6

另外还有计算机控制系统,报警系统,显示系统和尾气处理系统等。

2 设备构成和原理

如图1所示,整个设备有反应室,加热,气路,真空和真空监测,尾气处理,水冷及控制系统等7个功能单元组成。

高真空化学气相外延炉的研制 

2.1 反应室系统

反应室采用卧式反应管,反应管用纯净透明石英材料制造。因要求在H2,SiH4,GeH4,N2等多种气体气氛下加热Si片,反应管内加工放置了不与气氛起反应的石英衬架。为使反应管内气流分布符合生长工艺,在反应管内配置一进口扁平,出口开放的石英大导气管如图2所示。石英反应管两头采用316不锈钢加“O”型特种氟橡胶圈密封。

高真空化学气相外延炉的研制 

2.2 加热和水冷系统

为达到快速升降温度和高温加热的要求,加热灯采用近红外加热灯管。考虑温度的稳定性和均匀性,加热灯管安装在具有很好反射和保温条件的水冷罩中,反射罩用特种铝做成。因加热和涡轮分子泵运转发热,整个设备装有冷却水系统。为减少经费,工艺操作方便,冷却水系统采用直接由自来水进水。整个加热升降温可由计算机远程控制。其温度控制原理方框图如图3所示。测温采用铂铑热电偶测量反馈。

高真空化学气相外延炉的研制 

2.3 气路和气路控制

为适应生长工艺要求,气路系统全部采用316不锈钢管和密封不锈钢接头。整个气路由六路进气口,即六只电磁阀六只质量流量控制器组成和一路出气口构成。电磁阀和质量流量控制器也可与温度控制一起由计算机实行流量大小和开关控制,并可实现由自动转用手动控制。具体气路见图4。

高真空化学气相外延炉的研制 

2.4 真空及其控制

由于Si1-xGex异质结材料生长要求在低温高真空的清洁状态下进行,整个VLP/CVD气路系统采用半导体用进口316不锈钢卡套和316不锈钢管。反应管和其它系统接口采用漏气率低的高真空氟橡胶O型圈。为避免生长系统的油沾污,采用了抽速较快的无油涡轮分子泵,由机械泵作初级泵。分子泵和系统接口采用无氧铜O型圈密封。生长室真空可由高真空闸板阀来调节。真空测量采用350离子规。

2.5 工艺过程控制

如图5所示是典型的Si1-xGex异质结材料生长工艺图。图6是整个生长工艺运行程序流程图。

高真空化学气相外延炉的研制 

高真空化学气相外延炉的研制

工艺过程的控制是由一台386计算机对温控仪、电磁阀、气体质量流量控制器等来实现。计算机的一对I/O点与温度控制器的数控端子相连实现对话。气路电磁阀和气体质量流量控制器可由计算机的输出点直接驱动控制。整个生长工艺可分为:抽真空→通H2气→升温加热→高温去除杂质→调温到生长温度恒温→进SiH4,GeH4等生长气体→结束生长停进SiH4,GeH4等气体→进N2气体降温→结束→待温度降到100℃以下时采用手动取片装片。同时,计算机还起工艺过程监测作用,整个工艺过程如果出现气流,温度等故障,计算机会自动报警。

3.1 选择优良的主体材料

分子泵和系统的接头密封采用无氧铜O型圈。衬底架采用石英架替代吸气的石墨架。石英管与不锈钢结合采用高真空氟橡胶O型圈。气路系统全部采用进口的半导体用316不锈钢卡套和316不锈钢管。阀门采用进口的防腐不锈钢高真空阀。

3.2 合理的真空结构设计

采用最合理的总体结构设计,见图1所示。泵接口和反应管口之间管路设计到最短,气路设计也采用最短的管路。真空检测位置尽可能靠近反应管。

3.3 实测结果

极限真空:1.5×10-4Pa

工作真空:8Pa

气体流量:50mL/min

最高温度:1150℃

实验温度:500℃、800℃

温度稳定度:≤±2℃

恒温区长度:305mm

温度均匀度:≤±4℃

工作气氛:H2

实测结果与设计结果基本一致,满足Si1-xGex生长的工艺要求。

4 工艺运行生长结果

1是该设备三次正常运行生长程序获得的结果。从表中可以看出生长获得了较好的外延层厚度和外延层组分的控制。该结果和文献[2]、[5]、[7]等的研究结果一致。图7是上述样品中的两个样品的X射线双晶衍射摆动曲线分布。由该曲线分布的Si与SiGe峰间距即SiGe衍射峰和Si衍射峰的半宽峰由下式可计算出SiGe中的Ge组分X=Δd/ΔdM=Δθ/ΔθM(3)式中Δd是异质外延材料Si1-xGex与Si衬底之间的晶格常数差;而Δθ为Si1-xGex外延层与Si衬底衍射峰间的角间距;ΔdM为Si与Ge的晶格常数差;

ΔθM则是Si与Ge衍射峰的角间距。并且可由衍射峰来判断异质结材料质量。由公式(3)可算出样品983320中Ge组分为0.20,样品983430中Ge组分为0.35。由此双晶衍射可看出这两样品异质结构晶格匹配较好。证明该VLP-CVD设备的真空度达到了半导体材料生长的洁净要求,漏气率较低。设备整

体设计合理,气路分布合适,加热设计满足工艺要求。

高真空化学气相外延炉的研制

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