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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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表面活性剂添加剂对碱性KOH溶液中Si晶面表面粗糙度的影响

时间: 2021-11-02
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表面活性剂添加剂对碱性KOH溶液中Si晶面表面粗糙度的影响

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引言

碱性溶液中硅的各向异性刻蚀广泛用于微机电系统(MEMS)中的体微加工。单晶硅的各向异性湿法刻蚀依赖于其晶面的不同刻蚀速率,已被用于制造各种微机电系统器件。在所有的各向异性蚀刻剂中,无机氢氧化钾(氢氧化钾)是最常用的,因为它易于制备且毒性较小。在硅与KOH溶液发生化学反应的过程中,刻蚀过程中产生的氢气泡在被刻蚀表面堆积,形成“伪掩膜”现象,会阻碍刻蚀剂与表面硅原子的化学反应,降低刻蚀速率,同时增加表面粗糙度,甚至形成小丘。

在半导体工业中,磁力搅拌是单晶硅湿法刻蚀过程中降低硅器件表面粗糙度的常用方法。但这种方法的局限性在于溶液会分层,温度分布不均匀,难以实现微结构尺寸的精确控制和粗糙度的均匀分布。最近的研究表明,超声波搅拌可以提高蚀刻速率。

 

实验

我们实验中使用的硅片是高纯度浮子区硅棒,直径达76.2mm,厚度达1mm,电阻率约为2000Ωcm。不同工艺后,硅片表面会受到有机杂质和金属离子污染的影响。在此基础上,分别使用SC-1液体(H2O:H2O2:氢氧化铵=5:1:1)和SC-2液体(H2O:H2O2:HCl=6:1:1)清洗有机杂质和金属离子。利用热生长技术在硅片上去除厚度为70nm的二氧化硅层。在制作掩模之前,根据甲苯、丙酮、酒精和水的顺序清洗晶片。光刻胶的涂覆方法为旋转涂布,旋转速度、涂覆时间和光刻胶厚度分别为3000rpm、30s和300nm。硅片在硬化温度120℃,硬化时间20min后进入炉内硬化。由于硅湿蚀刻的晶体取向依赖性,将掩模与晶体取向对齐是如此重要。如果不能很好地对齐,凹槽将是非常粗糙的,并不完全准直。当掩模与晶体取向的位错小于0.0时,可以完全很好地认为掩模的对齐和晶体的取向。

 

结果和讨论

超声波频率对硅(111)晶体面表面粗糙度的影响:超声搅拌蚀刻Si(111)表面的AFM图像如图1所示。采用超声波分析仪测量超声波搅拌和无超声波搅拌条件下硅(111)晶片的表面粗糙度,其中超声强度为50W/L,测量范围为5lm±5lm,超声频率分别为40千赫、60千赫、80千赫和100千赫。

 表面活性剂添加剂对碱性KOH溶液中Si晶面表面粗糙度的影响

1 超声搅拌后氢氧化钾蚀刻Si(111)表面的AFM图像

从表1所示的测量结果可以看出,硅(111)晶面的表面粗糙度随着超声频率的增加而减小,不同超声频率的硅(111)晶片的表面粗糙度都小于没有超声搅拌的晶片。Si (111)晶面的刻蚀速率如表1所示,可以看出刻蚀速率随着超声频率的增加而增加,这意味着在超声强度一定的情况下,超声对刻蚀速率的增强作用随着超声频率的增加而增加。在硅片与KOH溶液反应过程中,产生的氢气泡会在被刻蚀表面堆积,形成“伪掩膜”现象,阻碍刻蚀剂与表面硅原子的化学反应,在增加硅片表面粗糙度的同时降低刻蚀速率。引入超声波的目的是基于氢气泡的机械效应来冲击氢气泡,这将减少氢气泡附着在蚀刻表面上的持续时间,然后提高蚀刻速率和粗糙度质量。根据刻蚀速率的加速程度,在所讨论的频率范围内,超声频率为100 kHz时,机械效应最强。从表1所示的硅(111)晶面的刻蚀速率与表面粗糙度之间的关系可以看出,表面粗糙度的降低能力随着超声机械效应的增加而增加。

 表面活性剂添加剂对碱性KOH溶液中Si晶面表面粗糙度的影响

1 在超声搅拌和无超声搅拌条件下,硅(111)晶面表面粗糙度和蚀刻率的测量结果

超声波强度对Si (111)晶面表面粗糙度的影响不同超声频率下Si(111)晶体平面的超声强度与表面粗糙度的关系如图3所示。当频率相同时,Si(111)晶体面的表面粗糙度随着超声强度的增加而减小。无花果4显示了不同超声频率下Si(111)晶体平面的超声强度与蚀刻速率的关系。可以看出,在相同的超声频率下,硅(111)晶面的蚀刻速率随着超声强度的增加而增大。

 IPA浓度对Si(111)晶面表面粗糙度的影响:用异丙醇在氢氧化钾中蚀刻的硅(111)表面的原子力显微镜图像如图2所示。

用表面轮廓仪测量了硅(111)晶片在IPA条件下的表面粗糙度,测量范围为5lm±5lm,IPA浓度分别为5%、10%、15%和20%。随着异丙醇浓度和硅表面粗糙度的增加,硅(111)晶面的刻蚀速率和表面粗糙度均减小,形成了‘伪面具’现象。造成这一现象的原因主要是氢气泡与硅表面的接触角较大。异丙醇的引入可以改变硅表面的润湿性,从而降低氢气泡与硅表面的接触角。随着异丙醇浓度的增加,润湿性增强增加,接触角减小,这可以减少氢气泡附着在蚀刻表面的持续时间,然后改善表面粗糙度质量(见图3)。

IPA浓度和超声波参数对Si(111)晶平面表面粗糙度的相互影响:从上述结果中可以看出,超声波搅拌和IPA都能大大降低Si(111)晶面的表面粗糙度。为了保证是否能获得较低的表面粗糙度,在硅湿式蚀刻过程中引入了超声波搅拌和IPA的组合。通过改变不同的实验参数,图4显示了Si (111)晶面的表面粗糙度与IPA浓度、超声频率、超声强度之间的关系。结果表明,当超声频率为100千赫,异丙醇浓度和超声强度范围分别为5-20%和30-50瓦/升时,Rq复合法制备的硅(111)晶片表面粗糙度均小于5纳米,表面粗糙度Rq小于2纳米。当异丙醇浓度为20%、超声频率为100千赫、超声强度为50瓦/升时,硅(111)晶面Rq的表面粗糙度为1纳米。

异丙醇的引入可以降低氢气泡与蚀刻剂之间的表面张力,从而降低氢气泡与硅表面的接触角,加速气泡脱离。同时,超声波场的引入可以改变蚀刻剂和硅表面之间的液体速度分布。分离时,氢气泡同时受到包括蚀刻剂浮力和体积力[30–32]在内的两种力的影响,产生声流,这可能使气泡的分离速度比单独使用异丙醇的蚀刻条件下更快,并改善表面粗糙度质量。

 

总结

我们研究了超声频率、功率和异丙醇浓度等主要因素对Si (111)晶面表面粗糙度的增强作用。实验结果表明:(1)在相同的超声强度下,Si (111)晶面的表面粗糙度随着超声频率的增加而减小;(2)在相同的超声频率下,Si (111)晶面的表面粗糙度随着刻蚀速率的增加而减小;(3)Si (111)晶面的表面粗糙度随着异丙醇浓度的增加而增加;(4)在硅湿法刻蚀工艺中,将超声搅拌和异丙醇浓度相结合可以获得较低的Si(111)晶面表面粗糙度。


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