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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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电镀基础

时间: 2021-12-07
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电镀基础

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引言

不同的电镀系统在晶片上的性能会有很大的不同。特定电镀系统的架构可以从根本上提高——或限制——其可实现的性能。

限制的一个例子是简单的湿工作台,它镀到静态晶片上。其结构限制了其均匀性,晶片内的均匀性不超过约10%。然而,当今一些更先进的电镀系统是专门为提高晶片性能而设计的。这可以使他们更容易产生一流水平的一致性。

 

实验

电场分布图:向反应堆系统施加电势会产生电场。该电场将阳离子(反应形成电镀金属的金属离子)推向带负电的晶片;同样,它把电子拉向带正电的阳极。离子受到的力的大小与它与电极的接近程度和施加在电极上的电流直接相关。当正离子(+)在阳极(+)产生时,它们被阳极排斥并被拉向晶片。

阳极和阴极/晶片之间的这种近似现实在电镀系统的结构中至关重要。不完全平行于其阳极的静态晶片将由于机械接近而经历固有的线性不均匀性。这个错误只能通过更紧密的机械设计来纠正。

静态晶片系统会夸大这种缺陷,而旋转圆盘系统会将这种不平等限制在径向对称上。换句话说,这种不完美的平行性将被完全征服径向考虑。这是简单的几何图形,用旋转的晶片很容易克服。因此,晶片和阳极之间的平行性是普遍重要的,因为从一侧到另一侧的距离的百分比差异将导致场的大小的类似百分比差异,从而对于给定的半径产生不同的电镀速率。

 

晶片上的电流密度分布

1所示,带有负电荷的晶片将阳离子吸引向它。对于有限的阴极,电场在中心垂直于晶片表面延伸,朝向晶片边缘的角度逐渐变化。由于电场是整个带电表面的累积效应,实际上,电场也最强地朝向晶片的中心。没有考虑到质量转移、流体动力学、反应器形状或电镀术语,电镀将在中心处最快,并向晶片边缘减少。这是电场的基本行为,与其他因素无关。正如我们将看到的,还有许多额外的考虑。

如前所述,电流密度驱动沉积速率。因此,在整个晶片上产生均匀镀膜的首要考虑是确保反应器内电场的均匀分布。

2示出了浸入电镀电解液中的晶片的一部分,准备在其上进行电镀。描绘了完整的电化学电池,包括电池电连接到晶片种子层的接触点。种子层是将电流输送到晶片所有区域所必需的。在图像中,晶片被描绘成三个有意义的区域:晶片边缘(电池在电源和晶片之间形成电接触的地方)、中间半径和晶片中心。

在晶片上每个点产生的电流密度取决于每个位置特定的电压和电阻,该电流密度必须彼此相同以实现均匀电镀。如图所示,晶片的边缘比中间半径更靠近电触点,比中心更靠近电触点。因此,晶片边缘将经历通过籽晶的电阻,该电阻低于中间半径处的电阻,该电阻低于晶片中心处的半径。这是因为电流需要穿过种子从边缘到中心移动一段距离。

然而,在应用中,我们发现电阻的实际差异非常小,实际上可以忽略不计,因为典型的种子层足够厚,其薄层电阻完全在“体薄层电阻”范围内。因此,为了产生有利于晶片上均匀电流密度的电场分布,有必要在晶片上的所有点产生相同的电压。

电镀基础

2穿过晶片的电流分布

电场的累积效应意味着简单的经验设计工作可以产生名义上均匀的电场。一个先进的电镀反应器,如第四代从一类,可以设计为多种应用提供最先进的统一。为此,第四代反应器采用计算流体动力学(CFD)建模进行设计,以确保反应器内晶片位置的场高度均匀分布(图3)。电场在晶片上的均匀分布在晶片上产生均匀的电势,在闭合电路的情况下,在晶片上产生均匀分布的电流。这定义了晶片上的均匀镀层。

对电场的描述故意笼统,没有考虑到非常重要的内在和有意的操作,这些操作直接导致实际电镀步骤的均匀性。这些关键细节将在本文后面的章节中介绍。

阳离子可用性是确保金属均匀沉积必须适当处理的第二个因素。两个最重要的考虑因素是:主体中的阳离子浓度和扩散层的阳离子可用性。第一个是在浴液配方和维护领域,将简要介绍。第二种更直接地涉及均匀沉积,将在这里得到扩展研究。

 

整体中的阳离子浓度

半导体电镀带来了许多专门的和高度可靠的电镀化学的发展。每种方法的一个基本要求是,化学混合物应围绕有效的阳离子浓度和添加剂进行开发,以确保在实际消耗速率和镀液寿命期间的稳定性。这种质量可以从最先进的半导体电镀槽的主要供应商那里获得,本文将不详细讨论电镀化学设计的庞大知识库。然而,随着越来越多的设备类型迁移到制造ap-

在半导体工业中,围绕工业用途开发的电镀电解液经常在半导体行业中试用。适当的反应器设计提供了从工业级电镀化学产生半导体级结果的灵活性。

从已知良好的cat-离子浓度开始,支持高质量金属膜的有效镀覆,下一个考虑是在一个可靠的窗口内保持该整体浓度。该主题将在本系列第4部分中关于晶片间电镀均匀性的章节中详细介绍。现在,只要说必须保持阳离子体积浓度就足够了。

 

扩散层的阳离子可用性

如前所述,高质量的金属电镀要求系统在贫电子条件下运行,使得反应速率受到电子通量速率(即电流)的限制,并由此受到电子通量速率的限制。同样,按照这种思路,电子在沉积反应中起着限制试剂的作用。

鉴于这种对电子供应的实际看法,可以理解的是,对于同一组反应,阳离子充当过量试剂。然而,考虑到整个晶片上条件变化的可能性,这种情况不能在所有位置都假设。事实上,如前一节所述,在给定电镀浴的特定浓度范围内,阳离子的供应不足以确保在整个晶片表面和特定特征内始终有充足的阳离子供应。

无法做出这种假设的原因是质量传递,它只是指给定物质从一个地方到另一个地方的运动。在目前的考虑中,质量转移将被严格地认为是含水金属阳离子向晶片表面给定还原点的运动,因为这种考虑对镀覆速率和均匀性至关重要。如本节所示,有几个因素会影响整个系统的传质速率。

从最简单的角度来看,电解质本体中的良好混合是至关重要的,原因有很多,其中最重要的是保持电解质的均匀性。由于这个原因,大多数半导体反应器提供电解质的主动搅拌,重点是晶片表面的湍流。最典型的是,电解液从贮液器通过反应器再循环,从而通过沉积在反应器内耗尽的小部分电解液由保持目标浓度的充足供应补充。如前所述,浴缸的维护将在本工作的第4部分中介绍。

尽管良好的混合对于将均匀的本体溶液保持在目标浓度是必要的,但是由于在晶片上扩散差异的可能性,良好的混合不足以精确控制晶片实际表面的阳离子可用性。

 

扩散层

当粘性流体以一定速度流过一个表面时,它会产生一个运动轮廓,由此速度从物体的诱导速度逐渐减小到相对于实际表面的零速度,被这种效应减缓的流体层称为边界层。边界层的厚度(速度因与表面相互作用而减慢的距离)取决于流体的速度及其湍流等因素。更高的速度和更多的米拉-纳尔流产生更薄的边界层。虽然层流有助于形成较薄的边界层,但是当层流对着表面流动的时间越长,层流就会变得越湍流,如果在表面上遇到任何不规则,例如光致抗蚀剂图案的不规则。湍流虽然会产生较厚的边界层,但不太容易受到表面特征产生的涡流的影响。

为了有效电镀,希望具有尽可能薄的边界层,以尽可能靠近晶片表面提供大量浓度的阳离子。然而,物理学表明,最终会有一个基本上停滞的一定厚度的层,阳离子必须通过纯粹的扩散,这比对流和混合要慢得多。在电化学中,该层的定义术语是能斯特扩散层,它是“电极附近浓度(离子)不同于其在本体溶液中的值的区域。”

阳离子必须从均匀体浓度区域穿过停滞扩散层,到达实际晶片的表面,参与那里的阴极反应。这种运动称为扩散,为了均匀沉积,阳离子穿过扩散层所需的时间很重要。为了这篇论文的目的和它对半导体晶片上电化学沉积的实际知识的关注,考虑给定阳离子穿过扩散层的“速度”在内是恒定的就足够了

受控电镀工艺。换句话说,特定组成的阳离子以由其特定扩散系数确定的设定速度穿过扩散层。更简单地说,给定阳离子穿过扩散层所需的总时间直接取决于扩散层的厚度。

 

整体中的阳离子浓度

半导体电镀带来了许多专门的和高度可靠的电镀化学的发展。每种方法的一个基本要求是,化学混合物应围绕有效的阳离子浓度和添加剂进行开发,以确保在实际消耗速率和镀液寿命期间的稳定性。

在半导体工业中,围绕工业用途开发的电镀电解液经常在半导体行业中试用。适当的反应器设计提供了从工业级电镀化学产生半导体级结果的灵活性。

从已知良好的cat-离子浓度开始,支持高质量金属膜的有效镀覆,下一个考虑是在一个可靠的窗口内保持该整体浓度。该主题将在本系列第4部分中关于晶片间电镀均匀性的章节中详细介绍。现在,只要说必须保持阳离子体积浓度就足够了。

电镀基础


6电压-电流密度关系

镀上一层籽晶并进行调整

●查看镀膜的轮廓,将其与上面提供的图像进行比较,并进行建议的更改。

●如果在距离边缘约10毫米处观察到厚度快速增加或快速减少,请执行以下操作:

◆厚度的快速增加可能是由于屏蔽太少,无法抵消电流拥挤造成的。如果你的系统在反应堆周围有一个“屏蔽”特征,调整它更靠近晶片。如果屏蔽不可调整,您可能需要调整电镀位置,使其更靠近屏蔽。如果你两个都没有调整,减少这种影响的选择就很少了。

◆晶片外部10毫米的快速减小可能有两个原因之一:1)浸没时捕获的气泡。要纠正这一点,请参见上面的建议。2)屏蔽过多,无法抵消电流拥挤。要纠正这种情况,请调整屏蔽,使其远离晶圆或晶圆远离屏蔽。如果两种调整都不可用,则此问题不容易纠正。



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