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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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硅的碱性蚀刻

时间: 2022-04-11
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硅的碱性蚀刻

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引言

本文介绍了用于微型量子频标的MEMS碱蒸气室技术开发的实验结果。包含光学室、浅过滤通道和用于固态碱源的技术容器的两室硅电池的经典设计在湿法各向异性硅蚀刻的单步工艺中实现。为了防止在蚀刻穿透硅腔的过程中破坏过滤通道,计算氮化硅掩模的凸角处的补偿结构的形状,并且通过实验找到硅蚀刻剂的成分。实验结果用于制造含氖大气中87Rb或133Cs同位素蒸汽的芯片级原子钟单元。

 

介绍

在过去的几十年中,深碱性硅蚀刻已经广泛用于微机电系统(MEMS)工业。有机和无机碱性溶液中硅微加工的各向异性本质是由于单晶硅不同刻面的溶解速率的显著差异。与硅的深度垂直等离子体蚀刻相比,碱性蚀刻不需要昂贵的设备,并且允许同时处理大量晶片。因此,优选的是批量生产各种MEMS,这些MEMS包含具有不高纵横比的简单矩形拓扑的体结构。这些是压力传感器、热传感器、加速度计、微流体芯片等。同类型的MEMS包括用于芯片级原子钟(CSAC)的气室。

包含碱金属蒸汽的MEMS原子单元是微型光泵量子器件[5]的关键元件,如卫星导航中使用的磁力计或频率标准。基于相干布居俘获(CPT) 效应运行的CSAC体积小、能耗低,这是其在这一领域不可否认的优势。原子蒸汽室通常由夹在两个透明硼硅酸盐玻璃晶片之间的硅晶片制成。MEMS电池技术的主要过程是硅的穿透晶片蚀刻、填充碱金属源以及在适当的缓冲气氛中真空密封电池。综述中描述了密封电池和用碱蒸汽填充电池的方法。穿晶片干法或湿法蚀刻用于在硅中形成吸收腔。此外,根据,使用厚硅衬底(500-1000m)是可取的,因为用于光学探测的空腔深度对确定CSAC的短期相对频率稳定性起着重要作用。

最简单的细胞设计包含一个单一的吸收室,然而,单室电池需要极其精确地计量液态或固态碱金属源,因为过量会破坏透明度。为此,对于CSAC的大规模生产,使用双室电池设计。这种电池由两个密封的空腔组成体积为几立方毫米,由狭窄的过滤通道连接。其中一个空腔用于用固体碱分配器填充电池。另一种仅包含纯碱金属蒸汽和惰性气体,以在对应于133Cs、85Rb或87Rb的原子线D1的波长处提供光吸收。由于小的横截面,过滤通道提供了碱原子到光腔中的转移,而没有在分配器[10]的激光激活期间形成的副产物。

所述设计的电池主要由硅的等离子体蚀刻制成。硅的碱性蚀刻非常适合单室电池制造。然而,由于在掩模的凸角处,即在过滤通道连接到空腔的地方的过度底切,很难通过碱性蚀刻形成光程长度约为1 mm的紧凑的两室单元。通过碱性蚀刻形成电池的内部体积可以分两个阶段进行,以分别形成贯穿晶片的空腔和浅沟道。然而,这种方法需要在具有深浮雕的表面上进行沉积和去除掩模涂层、精确的图案对准和光刻的几个操作。

为了降低原子电池技术的成本,已经开发了用于同时形成贯穿晶片的空腔和过滤通道的单步碱性蚀刻。为了减少沟道欠蚀刻,已经通过实验确定了合适的蚀刻溶液,并且已经开发了具有凸角欠蚀刻补偿结构的掩模布局的设计。

 

结果和讨论

在硅表面的各向异性碱性蚀刻过程中

方向并包含具有凹角的矩形孔,形成具有以54.7°的角度向表面倾斜的光滑壁的贯穿晶片的腔或V形槽沟,因为它们受到具有几乎为零溶解速率的平面的限制。当使用TMAH或KOH等各向异性蚀刻剂在硅中蚀刻矩形凸角时,边缘总是会发生变形(图4)。这是由于具有高米勒指数的硅面的溶解速率增加。相对于面。凸角底切过程中形成的特定刻面取决于蚀刻剂的组成、浓度、温度、蚀刻持续时间以及掩模图案与方向匹配的精度。对于图1所示的双室原子池设计,掩模的凸角位于V形槽通道连接到晶片通孔的位置。结果,在正常条件下(80℃下30%的KOH水溶液)的深度Si蚀刻(> 400微米)期间,长度为1 mm的细胞过滤通道消失,光学和分配器腔完全转变成一个大腔,如图3所示。

但是通过合适的掩模设计来补偿凸角的底切是可能的。在拐角补偿方法中,在掩模布局设计中的所有凸角处添加称为补偿结构的额外特征,以消除硅的碱性蚀刻期间凸角处的变形。使用各种几何形状的补偿结构——三角形、正方形,

大多数类型的已知补偿结构不适合我们的电池几何形状的设计。将它们放置在靠近窄过滤通道的池腔中的有限空间不允许使用三角形、取向的梁、叠加正方形和不对称梁形式的补偿结构。只有两种角底切补偿器可供选择——定向梁和方形。图5(a)和图6(a)分别示出了具有这些元素的氮化物掩模的设计。图5(b)和6(b)示出了用于制造连接到电池腔的V形槽沟的补偿方案。随着蚀刻的进行,虚线表示结构的形状。正方形的消耗是通过在其凸角处开始底切而发生的。补偿图案的逐渐形成的蚀刻轮廓清楚地表明放置在渠道的凸角处。根据光束的宽度,光束型补偿设计呈现较小的斜角。在我们的设计中,宽度b选择为50米。

 硅的碱性蚀刻

5 光束补偿器的掩模设计(a)和补偿方案(b)

 硅的碱性蚀刻

6 方形补偿器的掩模设计(a)和补偿方案(b)

为了确定蚀刻深度h的这种矩形补偿几何形状的边长,可以使用几何关系导出简单的公式:

硅的碱性蚀刻

为了分析和精确设计补偿几何形状,必须知道各种参数:晶片表面平面的蚀刻速率(v100);蚀刻深度(h);底切长度(l);斜角(α);底切比:(U = l/h)。这些参数强烈地依赖于蚀刻剂的蚀刻特性,并且只能通过实验发现。

 

结论

发展了一种用于在氖气氛中制造包含铷-87或铯-133同位素蒸汽的双室MEMS原子单元的硅的单步碱性蚀刻方法。为了防止在蚀刻晶片通孔的过程中破坏过滤通道计算氮化硅掩模凸角处的< 110 >取向的矩形补偿结构,并使用30% KOH:IPA溶液作为硅蚀刻剂。发展的技术是芯片级原子钟大规模生产的前景。


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