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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400-8798-096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。 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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等离子体中硅刻蚀的机理

时间: 2021-09-26
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等离子体中硅刻蚀的机理

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摘要

      硅可以在多种含氟等离子体和含氯等离子体中进行蚀刻。本文讨论了在商业工艺设备中发挥的作用以及更复杂的相互作用和副作用的一些基本的化学和物理现象。

 

介绍

      通过将这种材料的表面暴露在含氟和含氟等离子体中形成的物质上,电路模式被转移到硅上。与这些过程相关的物理和化学已经被研究多年,并以广泛的形式被理解。下面将讨论游离卤素和含卤素物质与硅的基本相互作用,反过来它们又与用于半导体生产线的复杂现象和化学馈电联系起来。

 

条件和机制

      通过高能离子增强机制对物质的蚀刻速率将跟踪这些变化,例如在C12等离子体中未掺杂的多晶硅。导致等离子体蚀刻的过程可以用另一种方式来看待。一个相当一般的逐步描述、蚀刻剂的形成、蚀刻剂在基质上的吸附、化学或离子辅助反应和产品解吸。洗渍必须首先在等离子体中形成,然后吸附在底物上。接下来,蚀刻剂与基质结合,以两种方式之一形成挥发性产物。如果自发化学反应快,如高掺杂硅与原子氯反应,过程可能占主导地位。然而,当化学反应缓慢时,如在未掺杂硅与c1的反应中,可能需要离子轰击来驱动反应反应高能离子辅助机制。最后,在这些反应中形成的产物必须被解吸附。原则上,这些过程中的任何一个都可能是控制整体蚀刻速率的步骤。事实上,可以选择工艺条件来有意地选择限速步骤。

 

基本机制和“真实过程”

      表3列出了一些效应,以及每种效应及其对蚀刻速率、侧壁钝化(抑制剂各向异性蚀刻)和轮廓的影响。

      表面加热是一个重要的物理副作用,大多数蚀刻速率随着温度的升高而增加,但温度降低了选择性。晶圆温度的升高可能源于许多因素,包括离子轰击沉积的能量,或晶圆表面附近的局部等离子体功率转移污染是另一个副作用,它非常值得关注。污染有多种形式。虽然使用“超精益”高真空系统硬件可能排除环境污染物,但在晶片上的蚀刻反应产物或材料在等离子体中通过化学和物理过程运输时可能是有害的。污染物的来源和敏感性的程度往往令人惊讶。例如,最近有研究表明,微小的铜,甚至单层覆盖,可以加速分子氟或氯加速硅蚀刻。由于铜是铝金属化中常见的成分,这种导体的溅射会影响硅蚀刻速率。

      研究表明,大多数硅作为产物四氟化硅,而sif2仅占新生产物的5%到30%。Si和Si02的氟原子蚀刻速率由阿伦尼乌斯表达式进行蚀刻,这些参数对应于Si在so2上的f原子蚀刻的室温选择性约为40:l。注意,重要的是表面温度:如果等离子体加热硅表面,选择性都会下降。温度是一个重要的过程变量。

 

用类似物和模拟器进行蚀刻

      图10还显示了晶体学对光到中等掺杂硅的蚀刻的显著影响。早在知道速率之前,研究人员就发现轻掺杂掺杂硅的特征通过氯蚀刻是强烈的。有报道称,在中等n掺杂的材料中,(100)和(111)平面之间的刻蚀率比,而在重掺杂硅的蚀刻中没有观察到方向性。与未掺杂的cl源等离子体中,nt硅未掺杂或p型硅的高蚀刻率与电荷转移有关。活化的n型载流子提高了传导带和价带的费米能级,使电子更容易从硅表面转移到化学床C1。在未掺杂的c111>硅上,硅原子之间的距离很近,原则上,单层共价键的c1原子将完全阻止更多的氯到达硅。因为有一个空间障碍化学吸附和氯穿透晶格时,反应速率很低。n型掺杂有助于电子转移到被吸收的氯上,从而刺激形成更离子的表面键。键合几何形状的变化打开了额外的化学吸附位点,并使C1更容易渗透到衬底晶格中。其基本思想如图所示。 “真实的”表面是阶梯状的,高度不规则,有许多缺陷。同样值得怀疑的是,被吸附的氯是否真正形成了一个均匀的单层。然而,在图中。11代表了一个简化的概念,它可以预测观察到的趋势。

      由于空间位阻将最紧密地阻碍<111>表面的化学吸附,该取向的未掺杂材料的蚀刻速率最低,掺杂效应最强。这与数据是一致的。在动力学理论中,反应速率的指数前部分,与活性位点的数量成正比。根据电荷转移模型,吸附位点数量的增加是掺杂的主要效应。因此,如果相同的反应通道在所有掺杂水平上都决定速率,活化能应该几乎是恒定的。

 等离子体中硅刻蚀的机理

10 n型掺杂剂浓度和晶体取向对400°K下硅C1原子蚀刻反应的影响。纵轴给出了每环自由c1原子的蚀刻速率

 等离子体中硅刻蚀的机理

图中 11.掺杂效应的简化机理

结论

       氟和氯基等离子体蚀刻气体与硅衬底发生反应有一系列的机制。虽然在等离子体中形成的原子卤素吸附在硅表面并反应形成挥发性卤化物是很常见的,但这些反应的细节是复杂的。在生产化学中,更复杂的前体物种发挥作用,副作用调节固体硅向气态卤化物的转化。根据新的发展,回顾和讨论了化学氟蚀刻的动力学和速率常数。用氯化学蚀刻硅,由于巨大的晶体学和掺杂作用而复杂化。最近的动力学数据表明,n型掺杂增加了C1-Si和C12-Si反应的阿伦尼乌斯表达式的指数前部分,但活化能不受掺杂的影响。这种掺杂效应已经从非常低的掺杂水平,~1015cm-3,到接近饱和~1021被测量,并被解释为促进氯化学吸附的电荷转移机制。


 

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