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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。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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衬底通孔蚀刻和清洗

时间: 2022-04-06
点击次数: 23

衬底通孔蚀刻和清洗

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摘要

通过使用多级等离子体蚀刻实验设计、用于蚀刻后光致抗蚀剂去除的替代方法,以及开发自动蚀刻后遮盖物去除顺序;一种可再现的基板通孔处理方法被集成到大批量GaAs制造中。对于等离子体蚀刻部分,使用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)来确定缺陷密度和通孔尺寸。使用光学显微镜、SEM和俄歇电子能谱(AES)完成对蚀刻后去除的分析。通过一系列评估,来自通用化学公司的化学物质被确定为能有效地同时去除光刻胶掩模和蚀刻残留物。开发的最终工艺产生了具有大约80度的单斜面侧壁轮廓的穿过衬底的通孔,该通孔清除了蚀刻后的掩膜材料。

 

介绍

背面砷化镓(GaAs)通过基板的加工是一个高度机械化、非自动化的过程,需要大量的操作员干预。1制造商一直在努力使这一过程更具可制造性、稳健性和成本效益。衬底通孔制造包括将晶片安装到支撑衬底(图1)、机械和化学晶片减薄、光刻、等离子体蚀刻、光致抗蚀剂去除、蚀刻后残留物去除、金属化,以及最后将晶片从其支撑衬底上拆下。虽然每一个都是独立的过程,但它们确实相互影响。综上所述,成功的过孔的生产需要考虑整个背面工艺的材料和条件。

通过等离子体蚀刻在GaAs上形成穿过衬底的通孔已经有一段时间了,2但是最近被重新评估以减少草的形成,并减少后蚀刻残留物(面纱)。3,4,5草状物和面纱会产生不良缺陷,影响导电性和可靠性。这项工作的目的是改善通孔剖面,同时降低这些缺陷的可能性。理想的通孔轮廓是延伸到通孔底部的稍微倾斜的壁,没有锐边或底切(图2-左)。

最初的过孔形状类似于香槟酒杯,其中过孔具有倾斜的上部区域和垂直的下部区域(图2-右)。出于几个原因,完全倾斜的通孔设计是有益的,包括生产具有大基底的一致的通孔尺寸以保持低电感连接,用于均匀金属阶梯覆盖和电连续性的一致的侧壁轮廓,以及最小的顶部通孔尺寸以允许用于当前设计和未来尺寸减小的稳健布局。

建立蚀刻工艺后,需要开发合适的面纱清洁。对于清洁工艺来说,重要的是要稳健,并处理任何自然的蚀刻工艺变化。利用从蚀刻后残留物的AES获得的知识,尝试确定哪种化学物质将提供干净的通孔。更具挑战性的是,加工温度必须严格控制在热塑性安装粘合剂的软化点以下。最后,必须仔细考虑与粘合剂的化学相互作用。

 

蚀刻修改

使用热塑性材料在安装在载体衬底上的150 mm (100) GaAs晶片上进行蚀刻实验。将晶片减薄到90 mm.的目标厚度。用80 mm直径的通孔和金蚀刻停止层涂覆在晶片的正面。所有实验都使用相同的掩模板。

此外,为了筛选通孔轮廓,SEM以30度的倾斜角用于晶片中心和边缘的自上而下的测量。然后测量顶部和底部通孔直径以及通孔侧壁垂直部分的长度。最后,通过自上而下的SEM工作筛选的晶片被剖切,并确定垂直与倾斜的比率。

使用BCl3/Cl2气体化学的电感耦合等离子体(ICP)通孔蚀刻工艺被用于实验。该蚀刻机具有静电卡盘(ESC)和氦背面冷却。在等离子体条件下,将晶片表面的温度保持在100℃以下以防止光致抗蚀剂碳化至关重要。保持晶片温度也是防止热塑性安装材料分解所希望的。晶片中心测得的最终工艺温度为43℃,边缘为48℃。

蚀刻过程中的第一步是原位去渣步骤,以去除任何潜在的光刻胶浮渣。去渣之后是使用BCl3/Cl2化学物质的突破步骤。对于主蚀刻步骤,使用BCl3/Cl2化学混合物。去渣和突破步骤通常用于最大限度地减少因污染、残留光刻胶或基板不均匀性而形成的柱状物或草状物。进行初始筛选实验以确定光刻和蚀刻参数对通孔轮廓的影响。探索曝光后烘烤温度、下电极功率、源功率、压力、卡盘温度和气流。响应是通过顶部直径,底部直径和垂直侧壁长度。从顶部和底部通孔直径计算侧壁角度对于单斜率剖面(图2-左)。结果显示,较低的曝光后烘烤温度是产生较窄的上部通孔直径的主要影响。曝光后烘烤温度增加20 ℃,通孔直径增加约15微米。底部通孔直径不受任何蚀刻或光参数的影响。完全倾斜的过孔的角度被计算为75度

85度。没有尖角的完全倾斜的通孔改善了在去除面纱期间湿化学物质的渗透。干净、完全倾斜的过孔形状还允许改善台阶覆盖和更薄的金属涂层,从而降低成本(图2-左)。

表面轮廓术用于计算蚀刻过程的蚀刻速率和选择性。在没有曝光后烘烤步骤的情况下,在用光致抗蚀剂图案化的GaAs晶片上测量台阶高度。优化的蚀刻速率条件产生了5.7 mm/minute.的蚀刻速率因此,新的蚀刻工艺产生了完全倾斜的通孔轮廓。关于过蚀刻量的实验表明,过蚀刻越短,减少了面纱的数量(图3)。

 衬底通孔蚀刻和清洗

3 清洗处理前新通孔的SEM图像

当用水冲洗时,普通抗蚀剂剥离剂如NMP(n-甲基-2-吡咯烷酮)的表面张力将继续上升,直到所有的溶剂都被混合并除去。GenSolveTM含有表面活性剂,有助于冲洗。在冲洗过程中与去离子水混合后,表面张力降低。表面张力不会上升,直到水冲洗达到90%以上。用GenCleanTM清洗时,表面张力不会明显上升。同样,为了有效冲洗溶解的固体和颗粒,搅拌需要乳化和低表面张力特性。在倾倒冲洗或其他去离子水浸泡后,残留的GenCleanTM很容易从表面上去除,使通孔易于干燥。

一种工艺优化着眼于衬底通孔蚀刻处的过蚀刻量对通孔清洁度的影响。该实验保证了通孔在正常工艺变化范围内保持清洁。最终的通孔如图7所示。

 衬底通孔蚀刻和清洗

7 完全倾斜且无屏蔽的过孔

 

结论

通过一系列的实验设计,开发了穿过衬底的通孔蚀刻工艺。该工艺产生入射角为75至85度的完全倾斜的通孔轮廓。生产的面纱材料的量减少了。等离子灰化过程被取消,由于金浓度降低,可以更容易地去除面纱。开发的面纱清洁工艺利用了溶剂配方(GenSolveTM)、预漂洗(GenCleanTM)和短时间金属浸出步骤的组合。这种优化产生了一种可制造的模块,并且产生了一致的干净过孔。


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