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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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晶圆表面金属粘附机理和清洗方法

时间: 2021-11-17
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晶圆表面金属粘附机理和清洗方法

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引言

随着器件的高集成化,对高质量硅晶片的期望。高质量晶片是指晶体质量、加工质量以及表面质量优异的晶片。此外,芯片尺寸的扩大、制造成本的增加等问题受到重视,近年来,对300mm晶片的实用化进行了研究。随着半导体器件的高集成化,硅晶圆表面的高清洁度化成为极其重要的课题。在本文中,关于硅晶圆表面的金属及粒子的附着行为,对电化学的、胶体化学的解析结果进行解说,并对近年来提出的清洗方法进行介绍。

现在的半导体(晶圆及器件)的制造工序,遇到金属杂质的机会非常多,特别是利用等离子和离子的装置,光刻胶,溅射靶等材料,存在高浓度的金属污染。虽然抑制这些金属产生的开发也在进行中,但是为了有效地除去金属杂质的技术开发也在被期待。另外,还存在着除去的金属从洗涤液中再次附着在硅表面,从药品等混入的金属附着在硅表面的问题。因此,为了在溶液中除去这些金属或者抑制附着,首先需要把握洗涤液中的金属的行为。清洗液中金属的附着大致可分为2种机理,一个是以碱性溶液中的金属附着为代表的化学吸附引起的,另一个是酸性溶液中的电化学附着。

 

碱性溶液中金属的附着机理:

首先,对碱性溶液中金属的附着机理进行论述。氨·过氧化氢混合水溶液,由于具有优良的颗粒去除能力,被广泛使用。但是,众所周知,如果溶液中存在微量的金属,其金属就会附着在晶圆表面。如图2所示,APM溶液中即使存在1μmol/l左右的微小浓度的金属,在硅晶片表面也会附着1013 atoms/cm2左右。这些金属的附着倾向使用杂质金属的氧化物的生成焓或者通过络合离子模型进行了说明。通常,一般使用的APM洗液的pH范围为9~11左右。在这个范围内,如图3(a)所示,Fe以吸附种中性氢氧化物络合物的溶解种Fe(OH)3为主要存在种,因此即使液中浓度低,吸附量也多。另外,即使液体中的浓度变高,氢氧化物络合物的总浓度也不会达到固体物质的生成开始浓度,因此也不会出现Fe的情况那样的吸附量的饱和。这样,在碱溶液中的金属的附着根据溶解的金属的形态有很大的不同,容易形成氢氧化物的金属容易附着。

 晶圆表面金属粘附机理和清洗方法

3 Fe在水溶液中的pH值和溶解离子种类的关系(计算值)

金属在酸性溶液中的粘附机理:

虽然酸性溶液系统的清洗液具有优良的金属去除特性,但在稀氢氟酸等溶液中,Cu、Au的附着问题也是一个问题。这种附着的机理一般是用电离倾向来说明的,但考虑到传导型、电阻率、阴离子等的影响等,单纯的电离倾向是很难解释的。因此,介绍一下金属在酸性溶液中的附着行为的电化学分析结果。

首先,对溶液中的pH值和金属附着量的关系进行阐述。在这种情况下,金属附着量的评价是根据μ―PCD法的复合寿命测定进行。再结合寿命的值越高,金属的附着就越少,如果值低,就会发生金属的附着。其次,对溶液中的硅的能带结构进行了调查。一般来说,将物质浸入溶液中后,表面会形成电化学双层(图6)。该双层内有特异吸附离子和吸附分子,从最外层到溶液侧存在水合离子和配位水分子等。将硅浸入清洗液中,情况也是一样的,因为硅是半导体,所以在表面附近的体侧形成了空间电荷层。

 晶圆表面金属粘附机理和清洗方法

6 电化学2层概略图

因此,为了防止Cu的附着,需要将硅的Fermi level作为阳极侧的氧化剂。如上所述,如果明确掌握水溶液中硅的带结构,则由于n型硅片容易附着Cu的传导型的差异、基板的电阻率的不同,金属附着量也不同,可以对通过添加阴离子使金属附着量发生变化等情况进行说明。

 

关于新清洗方法

臭氧清洗:臭氧是仅次于F的强氧化剂。关于有机物的除去,以前是用硫酸和过氧化氢的混合液,碱性水溶液(APM)等,分解并除去有机物等。另外,关于金属除去,使用过氧化氢和硝酸等进行金属除去。作为新的方法,提出了使用臭氧的洗涤。将臭氧的氧化力与以前使用的洗涤液的氧化力进行比较,如表1所示。这样,臭氧具有相当强的氧化力,通过这种氧化力,有机物和金属被氧化除去。金属除去,使洗涤液的氧化还原电位向阳极侧移动,提高了洗涤效率。

去离子水洗涤:有提出电解水溶液,使用阳极侧的电解水和阴极侧的电解水进行清洗的方法。在阳极侧可以看到氧化性物质的生成和pH的降低。另一方面,在阴极侧可以看到还原性物质的生成和pH的提高。利用这些特性,将其作为清洗液应用。由于阳极电解水可以生成氧化性物质,因此具有很强的氧化力,这与前面所述的臭氧洗涤具有相同的效果。

界面活性添加剂洗涤:该方法的目的是使界面活性剂附着在硅晶圆表面和粒子的表面上,使表面状态发生变化,从而提高除去粒子以及抑制附着的能力。具体来说,通过添加界面活性剂,可以改变硅和粒子的zeta电位,抑制粒子的附着。这样,通过使硅晶圆表面的特性发生变化,可以得到清洗特性优良的清洗液。

加入螯合物洗涤:在氨·过氧化氢洗涤液中,中性氢氧化物、固体氢氧化物、铵络合物等基于离子平衡存在,中性氢氧化物吸附在晶片表面。为了抑制这种中性氧化物等金属的附着,提出了添加螯合剂的方案。该试剂具有将存在于溶液等中的金属等以夹持的形式引入并将其改变为稳定形式的效果。也就是说,通过氨过氧化氢洗涤液等,可以使存在于溶液中的金属优先与螯合剂反应,以防止其附着在硅晶片表面上。

 

总结

关于金属以及粒子的附着结构,已经进行了阐述。这些附着行为分析,随着停留的装置的高集成化,被认为对所需要的高清洁度化的技术开发是有效的。通过RCA清洗,现在的半导体产业得到了支撑。但是,由于300mm晶圆的出现,为了提高晶圆表面的清洁度,清洗方法正在发生变化。为了产生这种变革,有必要在原子水平上分析并控制硅晶片表面发生的反应。由此,发现了飞跃性的清洗技术,半导体产业的进一步发展成为可能。


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