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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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GaN 的简单湿法蚀刻

时间: 2021-09-06
点击次数: 39

GaN 的简单湿法蚀刻

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摘要

      我们讨论了对 GaN 的非接触式紫外线增强湿法蚀刻技术的研究。该技术利用氧化剂过硫酸钾来消耗光生电子,从而避免了与外部阴极电接触的需要。蚀刻速率很大程度上取决于光照强度和均匀性以及 KOH 溶液的 pH 值,蚀刻表面的粗糙度也是如此。双照明方案的实施,即使用额外的 UVC 灯仅照亮溶液而不是晶片,从而提高了蚀刻速率和更光滑的蚀刻表面。最后,发现沉积在以这种方式蚀刻的 n 型 GaN 上的触点的欧姆性质与未蚀刻表面上的触点相比有所改善。


关键词: GaN、氮化镓、湿蚀刻


介绍

      GaN 及其与 InGaN 和 AlGaN 的合金形成宽带隙半导体材料系统,具有众多光学和电子器件应用。波长范围从 1.9eV (InN) 到 6.2eV (AlN),涵盖技术上重要的紫外 (UV) 和可见光谱范围。此外,由于宽带隙和高粘合强度,该材料具有高耐化学性和耐辐射性。由于之前没有半导体材料能够满足对蓝色、绿色和紫外线激光器和发光器件的商业需求,这是 GaN 研究和进展的第一个直接关注点,现在这些都可以商用。由于具有高击穿场和大的预测电子饱和速度,基于 GaN 的材料也适用于微波应用的高功率、高频晶体管。在这一领域,使用调制掺杂场效应晶体管的商业潜力即将实现。已成功用于发光器件的光谱范围也被用于紫外和可见光谱中的检测器。

      尽管一些设备应用已经或即将实现商业化,但要充分发挥这种材料系统的潜力,仍然存在许多障碍。

 

实验

      在实验过程中使用了几种不同的实验方案。在搅拌的 KOH/K2S2O8 溶液中照射具有 Pt 掩模图案(Pt 厚度为 15、50 或 150nm)的晶片。KOH 摩尔浓度的调节用于改变溶液的 pH 值。各种光源被单独或组合使用。使用 HeCd 激光器,在 325nm 处具有 1W/cm2 或 10mW/cm2 的强度。后者是通过使用由凹凸透镜组合(伽利略原理)组成的扩束器实现的。还使用了 253.7nm 低压汞蒸气放电灯(带有抛物面反射器以产生平行输出),在实验中使用的距离处具有 1.1mW/cm2 的强度。

 

结果和讨论

       研究中实现的第一次蚀刻是使用全强度 1W/cm2 的 HeCd 激光束。溶液 pH 值为 12.2,含有 0.02M K2S2O8。将样品蚀刻 10 分钟,发现蚀刻到基板上,表明蚀刻速率至少为 200 纳米/分钟。这种快速蚀刻导致蚀刻表面极其粗糙,在 100mm2 面积上测量时,RMS 粗糙度超过 300nm。图 1 显示了蚀刻边界的 30mm x 30mm 图像。大的蚀刻高度和粗糙度意味着无法获得清晰的图像。15nm 厚的 Pt 掩膜没有被移除,可以看到掩膜在边缘附近似乎正在分层。许多晶圆都发生了这种情况,原因仍在调查中。

 GaN 的简单湿法蚀刻

图 1:使用 1W/cm2 的 325nm 激光照射蚀刻的 GaN:Si 的 AFM 图像。图像左侧是未蚀刻区域,包括 15nm Pt 掩模。灰度为 2.5mm

溶液pH值

      峰值蚀刻速率出现在 12.7 处。然而,没有给出关于蚀刻质量变化的信息。因此,我们的研究包括在不同 pH 值的溶液中进行一系列蚀刻,测量蚀刻速率和蚀刻表面粗糙度。图 3 绘制了这些测量的结果。对于该系列,使用了扩展的 325nm 激光束和 0.05M 的 K2S2O8 摩尔浓度,以及 150nm 的 Pt 掩模厚度。蚀刻时间为20分钟。不幸的是,照明是通过烧杯的侧面,导致蚀刻图案如图 2 所示。因此,必须通过测量暗(蚀刻)和亮(非蚀刻)区域之间的台阶高度来估计蚀刻速率。

 

铂掩模

      关于 Pt 掩模有几个尚未解决的问题。从图 1 中可以明显看出,掩模的边缘经常出现分层。图 4a 中的 FE-SEM 图像是 15 纳米厚的掩模开裂和剥落的极端例子。在另一个实验中,使用扩展的 325nm 激光束在相同条件下蚀刻具有不同 Pt 掩模厚度的两块。在那种情况下,15nm 掩模似乎没有受到影响,但是在第二块上发生了剥离,掩模厚度为 150nm。图 4b 给出了这种显微镜图像。受影响的区域仅限于蚀刻过程中光罩被照亮的地方。值得注意的是,两种掩模厚度的蚀刻速率或蚀刻表面粗糙度没有差异。

 

      这种蚀刻是一个两步过程。带隙以上的紫外光在 GaN 中产生电子-空穴对,这导致光生空穴氧化表面原子。然后将氧化物溶解在 KOH 溶液中。发现通过从氧化物形成限制状态向氧化物溶解限制状态移动来实现更平滑的蚀刻。这需要整个 K2S2O8 溶液的照明(而不是晶片上的局部照明)以产生足够的自由基来消耗光生电子。通过降低溶液的 pH 值也可以获得更平滑的蚀刻。在氧化物形成受限的情况下,照明方法至关重要。蚀刻速率对光强度极其敏感,因此对晶片表面照明的均匀性极其敏感。最后,发现沉积在以这种方式蚀刻的 n 型 GaN 上的触点的欧姆性质与未蚀刻表面上的触点相比有所改善。


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