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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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湿法蚀刻中不同蚀刻方法和各种蚀刻剂影响的综述

时间: 2021-11-12
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湿法蚀刻中不同蚀刻方法和各种蚀刻剂影响的综述

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引言

      微加工过程中有很多加工步骤。蚀刻是微制造过程中的一个重要步骤。术语蚀刻指的是在制造时从晶片表面去除层。这是一个非常重要的过程,每个晶片都要经历许多蚀刻过程。用于保护晶片免受蚀刻剂影响的材料被称为掩模材料,其用于许多蚀刻步骤中以抵抗蚀刻。该掩模材料可以是光致抗蚀剂,并且使用光刻法将其图案化。蚀刻也可以称为制作空腔,这些空腔应该根据用途具有特定的深度。产生的这种空腔的深度可以通过蚀刻时间和蚀刻速率来控制。执行蚀刻机制的成功之处在于,多层结构的顶层应该被完全去除,而在底层或掩模层中没有任何种类的损伤。这完全取决于两种材料的蚀刻速率之比,称为选择性。在一些蚀刻情况下,蚀刻会削弱掩模层,并产生形成空腔的倾斜侧壁。底切的距离称为偏差。

 

蚀刻类型

      各向同性蚀刻:湿蚀刻剂通常是各向同性的,并且它们在厚膜蚀刻期间导致较大的偏差。它们还需要处理大量有毒废物。这种蚀刻方法在“后端”处理(BEOL)之前特别有效,在该处理中,晶片在晶片背面研磨之后通常非常薄,并且对热或机械类型的应力非常敏感。蚀刻几微米的非常薄的层将去除在背面研磨过程中产生的微裂纹,导致晶片具有显著增加的强度和柔性。

      对于各向同性湿法蚀刻,氢氟酸、硝酸和乙酸(HNA)的混合物是硅最常见的蚀刻剂溶剂。每种蚀刻剂的浓度决定了蚀刻速率。二氧化硅或氮化硅经常被用作对抗HNA的掩蔽材料。当反应发生时,材料以类似于向下蚀刻的速度被横向移除。湿化学蚀刻通常是各向同性的,即使存在掩模,因为液体蚀刻剂可以渗透到掩模下面。如果方向性对于高分辨率图案转移非常重要,通常禁止湿法化学蚀刻工艺。

      各向异性湿法蚀刻:液体蚀刻剂根据哪个晶面暴露于所使用的蚀刻剂,以不同的速率蚀刻晶体材料。蚀刻速率的巨大差异取决于硅晶面。当使用类似硅的材料时,这种elTect可以允许非常高的各向异性。制造各种微机械器件的关键技术是各向异性蚀刻。各向异性蚀刻中的蚀刻速率在蚀刻平面中快得多,因为蚀刻时间通常在硅的(111)平面中进行。各向异性蚀刻的重要因素包括选择性、处理和工艺兼容性以及各向异性。各向异性湿法蚀刻产生约1 μm/分钟的典型蚀刻速率。

 

影响蚀刻的因素

      基于晶体的取向:晶体的取向是影响蚀刻的主要因素之一。在很多情况下,腐蚀的机理会因为晶体取向而受到影响。米勒指数的概念对于晶体取向的研究非常重要,因为它被用来指定方向和平面。这些方向和平面可以是晶格或晶体。指数的数量将与晶格或晶体的尺寸相匹配。

      基于蚀刻剂的类型:蚀刻剂EDP代表乙二胺-邻苯二酚。电子数据处理蚀刻很容易被二氧化硅、氮化硅、金、铬、银、铜和钽掩盖,但电子数据处理可以蚀刻铝。这种蚀刻剂具有很强的腐蚀性和致癌性,而且蚀刻量不如氢氧化钾。这种蚀刻剂会腐蚀附近的任何金属。它会在难以去除的表面留下棕色污渍。与其他各向异性蚀刻相比,EDP在凸角上的蚀刻速率更快。尽管这种蚀刻剂有这么多优点,但它与金属氧化物半导体或互补金属氧化物半导体工艺完全不兼容。因此这种蚀刻剂没有被广泛使用,并且对于各向异性蚀刻工艺,这种蚀刻剂的使用已经显著减少。

      基于蚀刻剂的温度和浓度:在氢氧化钾的情况下,使用这种蚀刻剂进行蚀刻过程的最佳温度是80℃,这种条件下的蚀刻剂浓度是35%。这是因为在这种条件下获得了具有最小表面粗糙度的最佳蚀刻速率。蚀刻速率与蚀刻剂浓度成反比,与温度成正比。对于这种最佳量的蚀刻剂浓度,电镀蚀刻停止通过生产厚度约为6um的相等量的膜而工作得更好,但是当蚀刻剂浓度较低时,电镀蚀刻停止仍然起作用,但是随后生产的膜稍微更厚约10 um。

      硅衬底的掺杂类型对硅的蚀刻速率几乎没有影响,尽管n型蚀刻比p型硅稍快。无论氢氧化钾溶液的浓度如何,二氧化硅的蚀刻速率随着温度的升高而不断增加。使用33重量%的二氧化硅,在80℃下的最大二氧化硅蚀刻速率为450纳米/小时。% KOH。铝蚀刻速率在最大蚀刻速率为3.0微米/分钟的所有氢氧化钾浓度下都是可感知的。随着氢氧化钾浓度和镀液温度的增加,蚀刻后的硅表面变得平滑。硅表面粗糙度随着蚀刻持续时间的增加而降低,这是由于蚀刻过程中产生的氢气泡被掩蔽,这大大增加了表面粗糙度。

      使用这种蚀刻剂的蚀刻过程在90℃的温度下进行。这是因为,该工艺的最佳温度范围是70℃—90℃,但最佳蚀刻速率只能在该特定范围内的最高温度值下获得。蚀刻剂浓度取为25%,因为纯三甲基环己烷会导致严重的底切]。使用25%浓度的另一个具体原因是因为表面粗糙度随着TMAH浓度的增加而降低,并且仅用25% TMAH获得光滑表面。即使在这里,蚀刻速率也随着蚀刻剂浓度的增加而降低,并且蚀刻速率随着温度而增加。

      与氢氧化钾(35%)情况下的浓度使用相比,三氧化二氢(25%)情况下的蚀刻剂浓度使用较少,但代价是处理时间增加。还可以评估(100)、(110)和(111)晶面的蚀刻速率对温度和浓度的依赖性、对二氧化硅和S13N4的选择性、铝蚀刻速率对溶解硅量的依赖性、多晶硅蚀刻速率对硼浓度的依赖性以及电化学蚀刻特性。实验表明,蚀刻速率随着浓度的增加而降低。当重量百分比为5%时,蚀刻表面有时被金字塔形小丘覆盖,蚀刻速率变得非常低。随着浓度的增加,蚀刻(100)表面的光滑度急剧变化。当重量百分比为5%时,表面覆盖有高密度的金字塔形小丘。随着浓度从5重量%增加到15重量%,小丘的密度降低并且获得更小的小丘。超过22重量%,获得非常光滑的表面。22 wt %溶液的测量粗糙度在100 nm以内。粗糙度对温度没有显著的依赖性。随着浓度从5重量%增加到22重量%,粗糙度变小,并且在30重量%时获得相当光滑的表面。

      铝的蚀刻速率表明,溶解硅的量增加,铝的蚀刻速率降低。当溶解硅超过40 g/l时,铝腐蚀速率迅速下降。对于67 g/l的溶解硅,获得了0.01的铝蚀刻速率。

湿法蚀刻中不同蚀刻方法和各种蚀刻剂影响的综述 

表七 各种蚀刻速率(微米/分钟)和蚀刻温度(100)晶体取向

总结

      用于蚀刻工艺的蚀刻剂连同蚀刻剂的优点和缺点根据它们各自的蚀刻剂浓度和执行蚀刻工艺的温度被清楚地讨论。由于所使用的蚀刻剂而经历蚀刻的晶片方块必须在补偿结构被蚀刻掉之后获得完美的晶片方块。这一条件使我们清楚地了解获得完美蚀刻方块的加工时间。一些蚀刻剂是表面活性剂和非离子的氢氧化钾和三氧化二氢溶液,用于评估各种操作参数下的蚀刻性能,包括(100)硅平面的蚀刻速率和粗糙度质量、硅溶解对二氧化硅的选择性和减少凸角处的底切。(100)和(110)的蚀刻速率随着浓度的增加而降低。随着浓度的增加,蚀刻表面的粗糙度降低,获得非常光滑的表面。通过将硅溶解在TMAH溶液中来降低铝的蚀刻速率。证实了使用重硼掺杂层或p-n结的蚀刻停止技术适用于TMAH溶液。可以得出结论,TMAH是一种很有前途的硅微加工解决方案。


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