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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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GaAs 的湿法蚀刻和光刻

时间: 2022-03-19
点击次数: 9

GaAs 的湿法蚀刻和光刻

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引言

本次在补救InGaP/GaAs NPN HBT的喷雾湿法化学腐蚀过程中光刻胶粘附失效的几个实验的结果。确定了可能影响粘附力的几个因素,并使用实验设计(DOE)方法来研究所选因素的影响和相互作用。确定的最显著的粘附性改进是在光致抗蚀剂涂覆之前立即结合了天然氧化物蚀刻。除了改善粘附性,这种预涂处理还改变了GaAs,使得与未经表面处理的晶片相比,反应限制蚀刻更加各向同性;轮廓在都具有正锥度方向,但锥角不相同。改变后的剖面使我们能够使用5200的蒸发金属,不经平面化,生产出具有5×5 m发射极的完全可探测的HBT。

 

介绍

光致抗蚀剂粘附在湿法蚀刻的结果以及随后的电气和光学器件的产量中起着关键作用。有许多因素会导致光致抗蚀剂粘附到半导体衬底上。然而,公开文献中关于砷化镓的信息非常少,硅常用的方法,如六甲基二硅氮烷(HMDS)预处理可能对GaAs无效。

我们的历史蚀刻工艺进行了两个主要的工艺改变,首先,我们从Clariant AZ4330光刻胶切换到Shipley SPR220-3。我们已经发现,后一种抗蚀剂具有更好的旋转均匀性和分辨率,但是其对GaAs的粘附力略次于AZ4330。其次,我们将湿蚀刻从基于手动浸没的工艺转移到SSEC 3300喷雾蚀刻系统。虽然有可能产生更好的蚀刻均匀性和可重复性,但是喷雾蚀刻系统可能是对光致抗蚀剂粘附力的苛刻测试,并且在错误的情况下可能导致工艺失败,如图1所示,图1示出了遇到喷雾蚀刻系统的第一批中的一个典型器件。

 

湿法蚀刻工艺

最初的光刻过程作为后面描述的研究的控制。平版印刷术由140℃的HMDS蒸气底漆、用于2.2 m膜的5 kRPM涂层和115℃的90秒软烘烤组成,在Microtec ACS200涂层/显影轨道上进行。然后用ASML PAS5000/55 i线投影步进机对样品进行曝光(剂量=370mJ/cm2),在115℃下曝光后烘烤90秒,和Co. NMD-W (2.38 % TMAH)显影剂中旋转显影1分钟。然后将它们在120℃下进行后显影烘烤两分钟,并在Tepla 300桶灰化器中进行氧等离子除渣一分钟。熔渣是200瓦、750毫托的等离子体,氮气和氧气的流速分别为500 sccm和10 sccm。通常,在去渣过程中,样品水平放置在金属板上。

然后用20 H2O∶1 NH4OH清洗样品10秒钟(蚀刻前清洗),并在1 h3po 4∶4 H2O 2∶45 H2O溶液中蚀刻。在光致抗蚀剂剥离后,通过用光学显微镜目视检查来确定粘合质量。对研究中的每个晶片进行主观粘合评级,10为最好,0为最差。蛇形结构对判断粘接质量特别有帮助,因为它们在相对较小的观察区域内提供了粘接失效的充分机会。图2显示了这种蛇形结构的一个例子,说明了一种解决的故障模式。

 GaAs 的湿法蚀刻和光刻

2 在没有预涂处理的情况下,在基极-集电极蚀刻之后观察到的蛇形结构

 

初始分割

为了研究抗蚀剂粘附问题,在抗蚀剂粘附DOE之前,使用n型(100) GaAs机械的手动、基于浸没的蚀刻(蚀刻深度约为2 m)进行工艺分离。分裂显示,与对照相比,增加的脱水烘烤(120℃10分钟)和更高的显影后烘烤(130℃2分钟)对改善粘附性几乎没有作用。在光致抗蚀剂涂覆之前,更具侵蚀性的、五分钟、600 W、225毫托、O2流速为600 sccm的除渣导致粘附质量下降。让样品静置三天而不是立即蚀刻,降低了除20 H2O∶1 NH4OH预涂处理样品之外的所有样品的粘合性。20 H2O∶1 NH4OH的预涂处理10秒钟产生优异的粘附性。此外,10秒钟的10 H2O∶1 HCl预蚀刻清洗比基于氢氧化铵的清洗改善了粘附性。

这些初始分裂的令人惊讶的结果是(100) N型GaAs晶片的轮廓,当如图3所示施加20 H2O∶1 NH4OH预涂覆处理时,该轮廓在两个结晶方向上都是锥形的。当观察通常为逆行的横截面时,预涂处理的剖面的斜率约为50 °,当观察通常为锥形的横截面时,斜率约为40°。

 GaAs 的湿法蚀刻和光刻

3 GaAs的湿法蚀刻轮廓,没有预涂覆天然氧化物蚀刻(左)和在涂覆前立即进行天然氧化物蚀刻(右)

 

抗粘连剂

为了进一步表征和优化蚀刻工艺,进行了抗蚀剂粘附DOE。蚀刻深度为约0.8 μm,并且在光刻后的第二天在喷雾蚀刻工具中蚀刻样品。

一个重要的工艺细节是样品的氧等离子体残渣,其垂直放置在石英舟上,而不是水平放置在金属网格上。在将对照样品与其他实验进行比较时,石英舟的使用可能在某些条件下显著降低粘附力,因为它使晶片热隔离,允许它们在去渣过程中变热。这导致抗蚀剂粘附的不良表面。第二个细节是在喷雾蚀刻工具中进行的基于NH4OH的预蚀刻清洁,而基于HCl的预蚀刻清洁是通过浸泡在酸工作台上手动进行的。当在没有任何预涂处理的情况下进行基于NH4OH的预蚀刻清洗时,增加的喷射压力可能导致观察到的差的粘附力。

这些初始分裂的令人惊讶的结果是(100) N型GaAs晶片的轮廓,当如图3所示施加20 H2O∶1 NH4OH预涂覆处理时,该轮廓在两个结晶方向上都是锥形的。当观察通常为逆行的横截面时,预涂处理的剖面的斜率约为50 °,当观察通常为锥形的横截面时,斜率约为40°。


结论

我们已经确定了在湿法蚀刻过程中影响光致抗蚀剂对GaAs粘附的许多因素。抗蚀剂粘附的结果确实表明,即使在不利的粘附条件下,也可以通过在光刻之前实施自然氧化物蚀刻来获得优异的粘附。这种相同的预涂处理也改变了(100) GaAs的蚀刻轮廓,表明蚀刻轮廓对GaAs表面的依赖性。作为这项工作的结果,所实施的改变极大地增加了视觉和功能产量,而没有显著改变电气性能。


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