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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 ;18915583058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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碳化硅氧化的基本方面

时间: 2021-10-09
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碳化硅氧化的基本方面

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介绍   

      碳化硅具有比传统硅更宽的带隙、更好的击穿电场和热导率,在未来的电力电子领域受到了广泛关注。在各种类型的功率器件中,具有常关特性的金属氧化物半导体场效应晶体管应该成为下一代绿色电子器件的关键元件。如上所述,除了硅,碳化硅是唯一一种通过热氧化产生二氧化硅绝缘体的化合物半导体。与其他宽带隙半导体相比,这使得器件制造过程更加容易。一般认为,在高温氧化过程中,氧化物内的碳杂质以碳氧化物的形式扩散出去,但少量的碳杂质保留在氧化物内和二氧化硅/碳化硅界面上。因此,碳化硅金属氧化物半导体器件的电退化导致器件性能和可靠性的恶化,是实现硅基电力电子器件的最大障碍。

      本文综述了近年来我们利用高分辨率同步辐射x射线光电子能谱(XPS)对4H-SiC衬底的热氧化以及在(0001) Si面和(000-1) C面上制备的二氧化硅/4H-SiC能带结构的研究。我们研究了相应的碳化硅金属氧化物半导体电容器的原子结构和电学性质之间的关系,讨论了界面结构和电学缺陷对能带偏移调制的内在和外在影响。此外,用原子力显微镜和透射电镜系统地研究了热生长二氧化硅/4H-碳化硅(0001)结构的表面和界面形貌,以阐明台阶聚束与氧化动力学之间的关系。


厚热氧化物下的界面结构

      图4(a)和4(b)分别表示从40纳米厚的二氧化硅/碳化硅(0001)硅面和(000-1)碳面衬底获得的典型去卷积的二氧化硅/二氧化硅光谱,其中厚的热氧化物在同步加速器XPS分析之前使用稀释的HF溶液变薄。类似于薄的热氧化物(见图。1),硅2p3/2光谱很好地拟合了源自体碳化硅和二氧化硅部分以及中间氧化物状态的五种组分。很明显,对于这两种情况,中间态的总量与剩余氧化物(约3 nm厚)的总量相比足够小。这意味着即使对于厚的热氧化物,氧化物侧的过渡层的物理厚度也薄至几个原子层。这些实验结果清楚地表明,无论衬底取向和氧化物厚度如何,用传统的干氧化法都能形成接近完美的二氧化硅/碳化硅界面。

      图5比较了从二氧化硅/碳化硅界面获得的二氧化硅/二氧化硅光谱中中间氧化物状态总量的变化。绘制了生长在(0001)硅面和(000-1)碳面衬底上的薄和厚热氧化物的中间态和体信号之间的强度比。尽管最小中间氧化物状态再次意味着突变界面,但我们观察到中间状态略有增加,特别是对于C面衬底上的厚热氧化物界面,这表明在C面衬底上形成的碳化硅金属氧化物半导体器件的界面电性能下降。

 碳化硅氧化的基本方面

4 从氧化的(a) 4H-SiC(0001) Si面和(b) (000-1) C面衬底获得的Si 2p3/2核能级光谱

碳化硅氧化的基本方面

5 从生长在碳化硅(0001)硅面和碳面衬底上的氧化物界面获得的硅2p3/2光谱中中间氧化物状态总量的变化

二氧化硅/碳化硅界面原子相关性

      电降解和二氧化硅/碳化硅界面的原子键合特征之间的相关性提出了碳化硅氧化的内在问题。这与对碳化硅-金属氧化物半导体器件的普遍理解是一致的,而我们的同步加速器XPS分析排除了具有过量碳的几纳米厚的过渡层作为电退化的物理来源。相反,我们认为界面上的电缺陷,如Dit和Qox,部分归因于Si 2p光谱中的原子尺度粗糙度和与中间氧化物状态相关的缺陷。此外,考虑到碳化硅-金属氧化物半导体场效应晶体管中迁移率的显著降低,我们应该考虑形成位于碳化硅体侧的局部碳-碳二聚体的各种形式的碳间隙作为电缺陷的可能来源。因此,要提高硅基金属氧化物半导体器件的性能,我们应该关注沟道区内的原子键合特征和碳杂质,而不是二氧化硅/碳化硅界面附近的厚过渡层。


二氧化硅介质的表面和界面形貌

      如图所示10(b),氧化物表面的均方根粗糙度值约为0.36纳米,略高于生长的外延层表面的均方根粗糙度值。此外,似乎氧化物表面的台阶比初始表面更圆。图11显示了生长和氧化样品的横截面透射电镜图像。与初始外延层表面的多层台阶相比,在二氧化硅/4H-碳化硅界面观察到单层台阶。这些发现表明外延层的台阶结构被大量转移到二氧化硅表面,而界面粗糙度通过平滑台阶聚束而降低。由于碳面4H-碳化硅的氧化速率比硅面的氧化速率高得多,因此认为台阶边缘将通过增强氧化而变圆,并且由于从碳化硅到二氧化硅的体积膨胀,台阶附近的所得氧化物将更厚。

      如图所示13所示样品的横截面透射电镜图像。12(b)也清楚地表明在台阶聚束处有明显的氧化。另一方面,二氧化硅/4H-碳化硅界面的形貌明显比二氧化硅表面的形貌更缓和,这意味着氧化物界面处的台阶聚束通过氧化变得平滑。最大二氧化硅厚度(80纳米)位于台阶对面,是梯田的两倍多。由于氧化反应由扩散通过二氧化硅层的氧分子的量控制,台阶边缘将变圆,因为平台上的氧化物更薄。大的氧化物厚度波动必然导致在电应力期间台阶聚束周围的局部电场集中,从而导致优先击穿。因此,我们可以得出结论,栅氧化层形成前沟道区的表面形貌对于提高碳化硅金属氧化物半导体器件的可靠性非常重要。

碳化硅氧化的基本方面 

10 (a)通过在1100℃下干燥O2氧化12小时,在样品(a)上形成的生长态4H-碳化硅(0001)外延层表面和(b)二氧化硅表面的原子力显微镜图像

 碳化硅氧化的基本方面

13 二氧化硅/碳化硅结构的横截面透射电镜图像如图12(b)

结论

      本文研究了碳化硅氧化和二氧化硅/碳化硅界面的基本方面。尽管有基于透射电镜观察的文献,我们发现由硅氧键主导的接近完美的界面是由4H-碳化硅(0001)衬底的干氧化形成的。然而,随着氧化物厚度的增加,发现原子尺度的粗糙度和缺陷会导致碳化硅-金属氧化物半导体器件的电退化。我们还指出了源于栅极泄漏的氧化物可靠性问题。研究发现,尽管由于界面缺陷导致的负固定电荷扩大了硅化金属氧化物半导体器件的导带偏移,但导致栅极泄漏增加的小导带偏移是一个固有特征,尤其是对于碳化硅(000-1) C面衬底。我们还研究了热生长氧化物的表面和界面形态,以阐明台阶聚束和氧化物击穿之间的关系。由于台阶和台阶面之间的氧化速率不同,晶片表面上的多层台阶以及台阶聚束导致氧化物厚度波动。台阶聚束附近的二氧化硅层的凸起状结构和平台上相对较薄的氧化物将导致局部电场集中,这增强了氧化物中电缺陷的产生,表明需要在栅极氧化物形成之前形成原子级平坦的表面。

 

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