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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400-8798-096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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去除氧化物的湿法HF蚀刻和蒸汽HF蚀刻的比较

时间: 2021-09-29
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去除氧化物的湿法HF蚀刻和蒸汽HF蚀刻的比较

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摘要

      本研究对不同硅氧化物(热氧化物、TEOS沉积、TEOS退火和PSG退火)、辛尼必物(LPCVD和PECVD)和金属层(Al-Cu、Ti和氮化钛)在HF:h2o24.5:75.5、BHF:甘油2:1和蒸汽高频中的蚀刻进行了比较。蒸汽高频蚀刻是在一个市上可用的晶圆清洗系统中完成的,该系统根据定制规范进行调整,使无粘表面微加工。确定了蚀刻速率作为蚀刻方法、时间和温度(对于高频蒸汽)的函数。此外,在选择用于比较不同薄膜蚀刻行为的标准高频蒸汽蚀刻技术之前,还分析了内部(温度、氮气流、晶片尺寸)和外部(样品预处理)参数对高频蒸汽蚀刻工艺的影响。利用螺旋钻深度剖面和红外光谱法解释了金属膜的时变蚀刻速率和高频蒸汽蚀刻后硅-氮化物膜的变化。


介绍

      表面微加工微机电系统(MEMS)通常采用聚硅或聚sige1、2作为结构层,氧化物层作为牺牲层。然后,可以通过使用氟化氢(HF)对结构层具有高选择性地蚀刻牺牲层。最广泛的高频蚀刻方法是在心衰和水的混合物或缓冲液高频与甘油3-10的混合物中进行湿式化学蚀刻。后者首选铝结构在晶片上时,因为在BHF中添加甘油降低金属的蚀刻率。然而,干燥释放的湿式蚀刻结构会导致粘结的问题。虽然存在解决方案来克服这些问题,但也可以通过使用高压蒸汽释放蚀刻剂来规避附着力。特别是当释放过程中的晶片温度升高到40°C以上时,对于表面微加工结构11可以获得较高的收率。


实验

      本文研究的覆盖层是四种不同的硅氧化物、两种不同的硅氮化物和三种金属基薄膜。对于湿化学蚀刻实验,使用了两种不同的溶液。第一种溶液由一份氟化氢(49 %)和一份去离子水组成,得到24.5%氟化氢水溶液或14.2摩尔/升。第二种溶液是通过混合两部分缓冲液HF (BHF)和一部分甘油(HOCH2-HOCH-CH2OH)制成的

      为了获得可重复的蚀刻结果,样品的制备是很重要的。样品首先在水中清洗,然后用氮枪干燥,然后在120°C的炉子中烘烤30分钟。这将得到一个干净的样品,然后在系统中预热10分钟,然后以1l/分钟的氮气流开始蚀刻。层厚的测量方法与湿式蚀刻样品的测量方法相同。


湿化学蚀刻

      在所有被研究的氧化物中,退火的PSG在HF/H2O中蚀刻得最快。在PSG中加入磷,在蚀刻过程中转化为磷酸,增加了蚀刻速率TEOS的蚀刻速度几乎和PSG一样快。TEOS退火使薄膜致密化,并使其更耐蚀刻。热氧化物,温度最高的氧化物,蚀刻最慢。在BHF/甘油中,氧化物的蚀刻速度比在HF/H2O中慢得多。如前所述,这是由于较低的氟化氢浓度。此外,TEOS蚀刻现在比退火PSG慢。这可能是由于BHF/甘油中的水含量较低,因为P2O5与磷酸的反应需要水。

      钛和铝铜都可以在氢氟酸/过氧化氢溶液中快速蚀刻。对于在氮气氛中通过钛的反应溅射制成的氮化钛,蚀刻速率显著降低。薄膜在某一时间的薄层电阻和厚度,以及R 0,sheet和d0,初始薄层电阻和厚度)随蚀刻时间的变化不是线性的。为了更好地理解蚀刻机理,对沉积膜和蚀刻膜进行了俄歇深度分析。对于钛,从图8a和8b可以清楚地看出,在蚀刻过程中,顶部钛层转化为钛氧化物层。TiN样品也是如此。这种向氧化物层的转化导致电阻率的增加,因此也导致薄层电阻的增加。因此,对钛和氮化钛测量的薄层电阻的变化并不直接反映薄膜厚度的变化,而仅仅是电阻率的变化。

      两种溶液中不同材料的蚀刻速率列于表1。这些蚀刻速率是从所有数据点的线性最小二乘拟合中获得的,具有非线性特征的金属基薄膜除外。在假定电阻率恒定的情况下,铝-铜、钛和锡的蚀刻速率由整个蚀刻期间薄层电阻随蚀刻时间的平均变化来确定。因此,它们只能作为一种估计。

      表1的主要结论是:

      与HF/H2O相比,所有蚀刻速率在BHF/甘油中显著较低。

      BHF/甘油溶液对氮化物和金属基薄膜具有高得多的选择性,因此当后者材料在牺牲氧化物蚀刻期间在晶片上时,更适合作为蚀刻溶液。

      在HF/H2O溶液中,不同类型氧化物之间的蚀刻速率差异较大。因此,当氧化物需要朝向彼此选择性蚀刻时,这种解决方案是优选的。

去除氧化物的湿法HF蚀刻和蒸汽HF蚀刻的比较 

8:在HF/H2O中蚀刻7秒后的Ti(a)前和(b)的螺旋钻深度曲线

 去除氧化物的湿法HF蚀刻和蒸汽HF蚀刻的比较

1:HF/H2O和BHF/甘油溶液中的蚀率

HF蒸汽

11显示了随着氮气流量的增加,蚀刻速率的增加。在低流速下,反应气体的供应量太低,蚀刻速率非常低。可能没有足够的水来催化反应17.在中等流速下,随着流速的增加,蚀刻速率增加。然而,对于非常大的流速,这种增加停止,因为在那时,试剂的供应可能不再限制蚀刻速率。

12显示了晶圆尺寸对蚀刻速率的影响。很明显,晶片尺寸越大,蚀刻越慢。这可能是由于龙胆的供应有限。如果有可能增加更多的氮气流量,则不同晶片尺寸的蚀刻速率差异可能会消失。

35℃下,氧化硅和金属基薄膜在氟化氢蒸气中的腐蚀速率列于表2。对金属基薄膜的高选择性是清楚的。此外,除了PSG的蚀刻之外,无静摩擦蚀刻的可能性使得HF蒸汽成为非常有吸引力的牺牲蚀刻技术。然而,氮化物的反应可以被认为是一个缺点。此外,除了PSG之外,氧化物蚀刻速率低于BHF/甘油溶液,所有氧化物的蚀刻速率肯定低于HF/H2O溶液。

 去除氧化物的湿法HF蚀刻和蒸汽HF蚀刻的比较

11:在加热器级温度为50°C,预热时间为10min时,2cmx2cm退火的TEOS样品的氮气流对蚀刻速率的影响。蚀刻时间为20min

 

讨论和结论

      作为结论,针对三种不同的牺牲蚀刻技术,制作了不同材料的相对蚀刻速率相对于热氧化物蚀刻速率的表格。当比较不同氧化物之间的选择性以及热氧化物蚀刻对铝-铜和钛的选择性时,蒸汽HF显然给出了最佳结果。只有当氮化物或PSG存在于表面时,HF蒸汽才可能不是一个很好的选择。此外,当需要快速氧化物蚀刻并且不需要对其他材料的选择性时,在HF/H2O溶液中的湿法蚀刻可能是优选的。然而,在后一种情况下,需要解决静摩擦问题。


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