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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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选择性湿蚀刻和腐蚀工艺的基础研究

时间: 2021-12-18
点击次数: 43

选择性湿蚀刻和腐蚀工艺的基础研究

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引言

随着半导体工业的发展,多层处理变得越来越复杂,清洗溶液和蚀刻化学物质在提高收率和减少缺陷方面的作用变得越来越重要。本文证明了具有铜和钨相容性的成功配方,并具有层间介电(ILD)清洗和选择性钛刻蚀的性能。

本文研究了电化学沉积的铜薄膜在含氢氟酸(HF)的脱脂清洗溶液中的腐蚀行为。清洁溶液中过氧化氢的存在导致了对铜溶解速率的抑制超过一个数量级。我们将这种现象归因于在DHF中溶解速度较慢的界面氧化铜的形成。本文提出了一种涉及氧阴极还原和Cu0和Cu+1阳极氧化的动力学方案。我们利用铜腐蚀研究的经验,开发了一种湿蚀刻/清洁配方。钛硬掩模的引入用于铜互连的双屏蔽图案,这在选择性湿蚀刻化学中创造了一个独特的应用。

 

含有机HF清洗液中铜薄膜的腐蚀行为

在当今先进的互连系统中,铜是超大规模集成(ULSI)金属化的选择。铜线现在用于所有互连层,高达12个金属化水平。互连是由金属线制成的电气路径或载流子,由绝缘层间介质材料分隔。用铜取代铝合金要求集成、金属化和图案化工艺技术发生显著变化。例如,在半导体器件中铜的引入已经引起了人们对薄膜腐蚀现象的关注,以避免最佳的器件性能、可靠性和寿命。一个简单的两层DD互连系统如图3.1所示。在这样的系统中,允许晶体管相互通信以及与外部世界通信的电信号通过任何给定的金属化水平内的金属线传输,并通过充满铜的通道从一个金属化水平传输到另一个金属化水平。在DD系统中,通电电阻主要取决于铜扩散屏障的通电直径和厚度、所使用的电阻率以及与底层金属层的整体界面电阻。在图案形成过程中,等离子体蚀刻产生的蚀刻残留物可能通过电阻产生高强度,甚至产生开口。

 选择性湿蚀刻和腐蚀工艺的基础研究

3.1 一个简单的两层DD互连系统(非扩展)

 

先进铜互连和选择性湿蚀概念

本章重点仅限于一种新颖的配方,它的设计是为了选择性地剥离图案钛薄膜,而不影响关键互连/晶体管材料。在集成铜互图案的先进逻辑过程技术中加入金属硬掩模(MHM)的许多优点之一是通过耀斑进行控制。由于低钾ILD材料的机械强度较弱,以及在蚀刻过程中对火炬顶部的变形,工业的迁移造成了相当大的困难,如图4.1所示。通过蚀刻轮廓通过对待沉积金属铜扩散屏障的连续性和共形的影响来影响可靠性。此外,MHM允许一个关于蚀刻速率控制的宽工艺窗口,允许蚀刻高方面的定量结构,保护ILD材料免受等离子体蚀刻过程引起的损伤,并在通过和沟槽图案步骤中作为ILD和光刻胶之间的界面。当使用聚合物ILD时,这是至关重要的,因为光刻胶和聚合物ILD之间的干性蚀刻选择性很难达到。蚀刻策略依赖于在沟蚀刻过程中消耗最多的光刻剂,如果不是所有的光刻剂。在这种情况下,当光刻胶被消耗时,硬掩模的存在阻止了通过和沟槽蚀刻化学物质攻击晶片的掩蔽区域中的聚合物ILD。本文还提出了一种双硬掩模方法和三重硬掩模集成方法,用于聚合物和混合ILDs中的DD结构模式化。

 选择性湿蚀刻和腐蚀工艺的基础研究

4.1 一个电失效的通过的扫描电镜显微图

为了充分实现上述使用硬掩模的优点,必须使用金属硬掩模。传统的无机硬掩模(例如,二氧化硅,碳化硅…)由于在介电蚀刻过程中产生的低选择性,在50纳米以下没有足够的先进互连系统。新金属材料,如Ti、氮化钛、TaN等…,具有不同于介质材料的化学性质,允许比传统无机硬掩模更好的硬掩模能力。

 

选择性钛湿式蚀刻/清洁化学配方的开发

本章节详细讨论了一种强大的钛选择性湿蚀刻化学配方的发展。该配方是基于HF的化学溶液,具有独特的选择性行为,并符合互连制造要求,其中首次集成了金属硬掩模,制造高性能互连系统,使先进ULSI的可靠制造工艺成为可能。蚀刻钛硬掩模而不影响关键互连结构的能力已经被成功地证明。湿蚀刻配方是为了解决选择性地剥离薄的图案化钛层和去除干蚀刻后对铜、氧化硅、玻璃硅酸盐、碳掺杂氧化物和多孔ILD薄膜相容性优越的残留物/聚合物的问题。

该配方最显著的特点是,它含有氢氟酸作为其成分之一。然而,它与氧化硅和掺杂的氧化硅电介质材料表现出特殊的相容性,其中达到了零蚀刻率。必须强调这一独特的特性,因为已知含有湿式蚀刻化学物质的高频对硅氧化物具有极大的侵略性。

 

结论

随着半导体工业的多层处理变得越来越复杂,清洗溶液和蚀刻化学物质在提高收率和减少缺陷方面的作用变得越来越重要。本文证明了铜和钨相容性,具有ILD清洗和选择性钛蚀刻。

在反应器中大规模合成湿式蚀刻/清洁配方的总结结果表明,所开发的配方符合前面描述的必要的成功标准,即创建了无颗粒、聚合物或油性残留物的均匀溶液混合物。此外,实现了各种衬底的蚀刻速率目标,并在图案晶片上得到了确认。

在铜腐蚀工作中,在含有机的HF清洗溶液中进行的电位动力学极化实验显示了主动、主动被动、被动和跨被动区域。使用有机缓蚀剂和可能使用过氧化氢是降低清洗溶液中腐蚀速率和铜浓度的有效方法。过氧化氢添加到清洁溶液中似乎非常有益,可以创建一个抵抗高频攻击的氧化铜薄膜。


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