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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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超临界二氧化碳处理技术在光刻技术中的应用及其对微抗蚀剂图案附着力的影响

时间: 2021-11-30
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超临界二氧化碳处理技术在光刻技术中的应用及其对微抗蚀剂图案附着力的影响

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引言

作为半导体器件和MEMS微加工技术基础的光刻技术中,显影和清洗等湿法工艺是必不可少的。在本稿中,介绍了能够定量评价超临界CO2处理对微细光刻胶图案―基板间的粘接强度带来的影响的、用于微小结构材料的粘接强度试验法。 并且,实际利用该试验法,测量在不同的超临界CO2处理条件下制作的微细光刻胶图案的粘附强度,通过超临界处理条件提高粘附强度的定量性证明了这一点。

 

实验

该微细加工技术还应用于Micro―electro―mechanical system(MEMS)器件的微机械元件的制造。 MEMS器件是指在基板上集成由数~数百微米尺寸的部件构成的微机械元件和电子电路。 图1显示的是一般的半导体·MEMS微加工技术的示意图。 图1左图是作为半导体器件制造基础的二维微细加工技术,利用光刻法,在通过旋涂等在基板上薄薄涂布的感光性光刻胶膜上,利用紫外线、电子束等对微细图案进行曝光、显影,从而在基板上用高分子光刻胶薄膜制作超微细图案的技术。 通过利用该微细抗蚀剂图案作为掩模对基板上的薄膜进行蚀刻,或者利用该微细抗蚀剂图案作为模具进行气相沉积、电镀等,在基板上制作高密度集成电路。

MEMS器件中,通过组合该二维光刻法和三维微加工双方的微细加工技术并反复实施,同时进行超微细电子电路和微小机械要素的制造、组装。

如前项所述,由于急剧的高集成化,光刻胶的图案宽度急剧减少,与此相对,光刻胶膜厚的减少率较低,其结果是微细光刻胶图案的高长宽比(图案高度/图案宽度)化得到了发展。

为了解决显微抗蚀剂图案与各种溶液之间起作用的表面张力的问题。 图2显示的是由于超细微抗蚀剂图案的细微化、狭窄化、高长宽比化而产生的新问题的模式图。 在显影·清洗等湿法工艺中,由于光刻胶图案变窄·高长宽比化,在表面张力的影响下,各种溶液向光刻胶图案间的侵入·循环·排出受到阻碍(图2上图)。 因此,没有足够的新鲜溶液供应到微细化的光刻胶图案内部的各个角落,导致微细化图案的显影不良和图案底部的清洗不良。 而且,在利用微细图案的电镀和蚀刻等湿法工艺中,如果向图案内部的新鲜溶液循环受到阻碍,反应就无法进行,因此会发生电镀不良和蚀刻不良等各种问题。 另一方面,在干燥过程中,由于毛细力的影响,在超微细化和高纵横比的抗蚀剂图案的间隙中残留大量溶液,并且由于图案内部的毛细力和外部的气压之间的差,在图案外部产生力。

以下介绍实际将超临界CO2应用于光刻的显影·清洗·干燥工序等的研究事例。 作为将超临界CO2应用于光刻显影的例子,有利用超临界CO2溶解某种高分子的性质,用超临界CO2成功显影导入了甲基硅氧烷结构和碳氟化合物结构的光刻胶的研究14),15)。 此外,还进行了在加入添加剂的超临界CO2溶剂中可显影的EUV曝光用光刻胶的开发16),17),以及为使极性聚合物的显影成为可能的向超临界CO2溶剂中添加氟化铵盐等的研究开发。

为了防止这种情况的发生,需要对微细光刻胶图案的粘接强度和工艺条件的关系进行定量评价的方法。构成半导体·MEMS器件的微小结构部件大多是为了制作微小尺寸的部件而新开发的材料,或者用特殊的制造法制作的。 由于这些只能通过微小尺寸得到,因此不能适用于使用通常尺寸的试验片的材料评价试验,其机械特性有很多不明确之处。 而且,微结构材料的机械特性受到光刻和微加工等各工艺条件的强烈影响,但由于工艺工序涉及多个方面,其影响程度目前还不清楚。

由于试验简便,因此在研究开发现场被广泛实施。 但是,该方法可以判定胶带-试料间的附着力和基板-试料间的附着力中哪一个更强,因此很难进行严密的定量评价。 除此之外,作为能够对基板上制作的薄膜进行直接试验的方法,还有划痕试验另一方面,关于以MEMS的微机械要素等基板上制作的三维微小结构材料为对象的定量粘接强度评价法,目前还没有国内外的试验标准。 因此,对于三维精细结构材料的定量粘附强度评估,需要统一的测试标准。

因此,下面整理了以三维微小结构物为对象的定量粘接强度评价法标准化的必要条件。 首先是试验片形状,考虑到要进行各种工艺条件的评价,粘接强度试验片最好是制作容易、工艺工序少的简单形状。 其次是试验方法,为了能够适用于大范围的试验机,要求试件的保持方法和对齐方法,以及对试件的加载方法要简单且容易。 另外,一般情况下,粘接强度数据有很大的偏差,因此有必要对试验结果进行统计分析。

该微小结构部件的粘接强度测量中使用的试验装置的必要条件为:①具有能够将加载夹具移动到微小圆柱形试验片的加载位置的精密定位机构;②具有能够以一定位移速度对微小尺寸试验片进行精确位移的机构;③具有能够精确测量、记录当时负荷的系统。

在此,展示了实际使用抗蚀剂材料制作微小圆柱图案进行微小圆柱试验片―基板间的粘接强度试验,评价超临界CO2工艺的例子。 本例使用的是以永久使用为目的开发的环氧系厚膜抗蚀剂SU-8。 SU-8是利用通用的紫外线曝光的光刻法,可以容易地制作厚膜、高长宽比的微细结构物,因此作为发挥低弹性模量和穿透性等特征的永久使用的微细结构部件,有望应用于悬臂梁、微流路、光波导等领域的光刻胶。 使用该SU―8,在15 mm见方的硅基板上,通过光刻法在同一工艺条件下,制作了多个圆柱直径125μm、圆柱长度78―110μm的微小圆柱试验片

1表示超临界CO2处理条件的例子。 在本例中,将SU―8微小圆柱试验片的基板分成两部分,在相同条件下进行超临界CO2处理后,分别在不同条件下进行减压工序。

 超临界二氧化碳处理技术在光刻技术中的应用及其对微抗蚀剂图案附着力的影响

1

上述结果表明,在光刻的超临界CO2处理中,如果控制减压条件,就有可能提高SU―8微小光刻图案的粘合强度。 像这个例子一样,通过系统地改变超临界CO2处理条件,定量地评价对微小光刻胶材料的粘着强度带来的影响,可以认为这将有助于将超临界CO2工艺更积极地应用于光刻工艺。

 

讨论和总结

本文在整理利用超临界二氧化碳的半导体·MEMS的微细加工技术中可能发生的问题点的基础上,介绍了能够定量评价工艺对微细光刻胶图案-基板间的粘附强度的影响的用于微小结构材料的粘附强度试验法。 超临界二氧化碳处理作为解决在年复一年的微细化、高长宽比化、复杂化的微小加工技术中产生的表面张力和毛细管力问题的方法是非常值得期待的,但另一方面,对高分子抗蚀剂材料的影响,特别是对粘着强度的影响也令人担忧。

为了积极推进超临界二氧化碳处理技术的实用化,有必要定量评价该工艺对微小图案的强度和附着力等机械性能的影响,保证其安全性。 而且,如果能够明确工艺条件和微小图案材料的机械性能的关系,就有可能通过超临界二氧化碳处理积极地进行高分子的改质等。 微小尺寸材料的机械性能评价将成为将超临界二氧化碳处理积极应用于半导体制造技术的关键。


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