欢迎访问华林科纳(江苏)半导体设备技术有限公司官网
手机网站
始于90年代末

湿法制程整体解决方案提供商

--- 全国服务热线 --- 0513-87733829
 
 
 
新闻资讯 新闻中心
400-8798-096
联系电话
联系我们
扫一扫
QQ客服
SKYPE客服
旺旺客服
新浪微博
分享到豆瓣
推荐产品 / 产品中心
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...
新闻中心 新闻资讯

铜在去离子水中的蚀刻

时间: 2022-04-11
点击次数: 17

铜在去离子水中的蚀刻

扫码添加微信,获取更多半导体相关资料

引言

描述了一种与去离子水中铜的蚀刻相关的新的成品率损失机制。在预金属化湿法清洗过程中,含有高浓度溶解氧的水会蚀刻通孔底部的铜。蚀刻在金属化后残留的Cu中产生空隙,导致受影响的阵列电路中的高电阻和功能故障。去离子水中的溶解氧浓度必须最小化,以防止铜的蚀刻。

 

介绍

与铝互连相比,铜互连具有更高的电阻率和可靠性,因此在微电子行业获得了广泛认可。然而,存在许多与铜金属化相关的产量问题,尤其是在湿法化学清洗期间的稳定性方面。在与化学机械抛光(CMP) 或通孔蚀刻相关的湿法清洗后(即在蚀刻停止移除之前)[5],经常会观察到铜的腐蚀或蚀刻。

已经报道了三种不同类型的铜互连腐蚀;光腐蚀、电偶腐蚀和化学腐蚀。要发生腐蚀,至少需要两个反应;阳极反应和阴极反应。在阳极,金属表面被氧化,形成金属离子和电子。

在阴极,电子被几种可能的电子消耗。此外,阳极和阴极之间必须有电连接,并且必须有电解质与阳极和阴极都接触。

铜互连的腐蚀通常取决于图案。当Cu电连接到衬底中的p型Si区时,在光的存在下观察到光腐蚀。连接到p型硅(阳极)的铜比连接到n型区域(阴极)的铜处于更正的电位,使其更容易受到腐蚀。光允许电流流过硅并完成具有电解质的电化学电池,提供腐蚀发生所需的电荷载体,在等式和中)。

铜的蚀刻通常与去H2O冲洗有关。起初,这似乎是一个令人惊讶的结果,因为迪H2O

通常被认为是一种无害的清洁处理。然而,在电化学文献中,众所周知,在氧气存在下,铜在H2O中是热力学不稳定的(图1)。如果去H2O中存在氧,它会消耗铜溶解产生的过量电子(分别为方程式2b和1),从而使铜腐蚀继续进行。铜在去离子水H2O中的腐蚀速率取决于溶解氧浓度、温度和pH值,溶解氧浓度为200至300 ppb时的最大腐蚀速率。在去离子H2O中使用溶解氧被认为是提高化学机械抛光后清洗效果的一种方法(即更有效地去除表面的铜污染物)。然而,去离子H2O中的高氧浓度会在CMP后清洗过程中造成腐蚀。通孔蚀刻后DI H2O冲洗液中铜的蚀刻也与“清洗液中的氧气”的存在有关。

铜在去离子水中的蚀刻

图一 

实验

样品采用0.13 mm CMOS工艺制造,在FSG电介质中采用过孔优先双镶嵌Cu。金属化前的预清洗包括稀HF和去离子水冲洗。

在完全集成的逻辑芯片上检测到电气故障。使用扫描链方法定位产品芯片中故障的电位置。扫描链嵌入在逻辑电路中,以测试电路的小子集。添加额外的测试引脚,为电路的关键部分提供输入和输出。当在扫描链中检测到故障时,故障区域相对较小,因此可以通过分层技术容易地检测到。

不合格的芯片被分层,然后通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和扫描透射电子显微镜(STEM)进行分析。使用能量色散谱(EDS)分析了STEM中失效结构的化学成分(JEOL,2010F)。TEM样品制备包括剥离至V1,用SiO2覆盖以保护表面,然后使用聚焦离子束(FIB)研磨从感兴趣的区域提取薄样品(150 nm)。

 

讨论

湿法清洗过程中铜的蚀刻是专用阵列电路所独有的。没有这种阵列的其他电路具有高产量(图2)。因此,特殊阵列中的下层硅会导致腐蚀。这一点通过运行一些晶片得到了证实蚀刻不足。自动光学显微镜检查显示在M1中没有空隙,表明如果M1是浮动的,就不会发生铜的蚀刻。

铜在去离子水中的蚀刻

5 M1铜中空洞的TEM显微照片

被蚀刻的铜在p型结处连接到衬底。这表明,光腐蚀可能有助于蚀刻M1铜。因此,在湿法蚀刻工具中,进行了调节入射到晶片上的光量的实验。然而,自动光学显微镜检查显示,在有或没有光的情况下,在M1铜中有相似数量的空隙。

这表明铜的腐蚀不是由于光腐蚀。确定去离子水冲洗本身(即高O2含量,但无DHF)会导致铜中出现空隙。

已知水中溶解的氧气会增强铜的腐蚀(图1)。因此,研究了M1铜中空隙的形成作为去离子水冲洗中O2浓度的函数。自动光学显微镜检查显示,可以通过最小化去离子水中的O2含量来消除空隙。这通过在具有高百分比的特殊阵列的扫描链上的电测量来证实(图8)。这也是特殊阵列中M1铜的蚀刻显然与水冲洗中的高O2浓度有关。

然而,确切机制仍不清楚。至少有两种可能;电偶腐蚀和结强化腐蚀(图9)。

由于水中氧气浓度较高,预计铜相对于钽衬里的电偶腐蚀会增强。所有表现出腐蚀的M1图案都具有最小宽度的线,因此钽和铜暴露在通孔底部的预清洗中。对于这种机理,铜是阳极,钽是阴极。O2的作用是消耗Ta阴极的电子(图9中的方程式(2b)和反应(a))。然而,还有许多其它部分接地的过孔,其中的M1金属不会被腐蚀,因此Si中的底层结肯定也起了作用。

下面的硅结的作用类似于光腐蚀中的结的作用。连接到p型结的Cu处于比连接到n型区的Cu更低的电位(因此更高易受腐蚀),如果向结施加偏压的话。向结施加偏压的一种方法是用光。

然而,即使在没有光的情况下也观察到M1铜的蚀刻,这表明光蚀刻不是机理。更可能的机制是O2在连接到n型区域的Cu处消耗电子,从而偏置结。

 铜在去离子水中的蚀刻

8 去离子H2O清洗(作为溶解氧的函数)对扫描链产量的影响

 

结论

描述了一种新的成品率损失机理,它与去离子水中铜的腐蚀有关。在预金属化湿法清洗过程中,含有高浓度溶解氧的水会蚀刻通孔底部的铜。蚀刻在金属化后残留的Cu中产生空隙,导致受影响的阵列电路中的高电阻和功能故障。去离子水中的溶解氧浓度必须最小化,以防止铜的蚀刻。


Copyright ©2005 - 2013 华林科纳(江苏)半导体设备有限公司
犀牛云提供企业云服务
华林科纳(江苏)半导体设备有限公司
地址:中国江苏南通如皋城南街道新桃路90号
电话: 400-876- 8096
传真:0513-87733829
邮编:330520
Email:xzl1019@aliyun.com       www.hlkncse.com


X
3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

2

MSN设置

5

电话号码管理

  • 400-8798-096
6

二维码管理

8

邮箱管理

展开