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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400-8768-096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7”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 50~100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: 5.7”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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LED 芯片制造和高端封装旋转式去胶机的设计——华林科纳

时间: 2017-02-09
点击次数: 305

 

 LED 芯片是一种将直接电能转化为光能的半导体器件,是现代信息产业的核心器件。随着我国科学技术的不断进步与微电子设备研制的发展,国内从事芯片设计制造企业也逐渐增长到几百家,但是他们普遍自主知识产权及自主创新设计制造水平不高。LED 芯片制造及高端

  封装技术是技术密集型产业,其发展水平离不开高端工艺与硬件设备。近年来国内微电子设备产业急速扩张,而支撑其技术引领的高端设备却严重缺乏,发展瓶颈逐渐成形。目前产业高端设备依然依赖国外进口,亟需开发研制自己的高端设备。

LED 封装就是在保证其芯片无损以及高光取出效率的前提下将外部引线与内部芯片电极相互连接。在整个LED 产业链当中,封装技术是产业与市场的连接纽带,而在 LED 芯片制造和高端封装过程当中去胶这一工艺过程起着非常重要的作用。

1 当前面向 LED 芯片制造和封装去胶设备现状

  随着科学技术水平的不断发展,集成电路技术现已主要通过凸点封装模式来大幅提升封装密度与效率。凸点封装技术包括了膜沉积、光照、去胶等多项半导体芯片制备技术。现代高端封装工艺一般面向 300 mm 晶圆、65 nm 及以下极大规模集成电路封装需求,开发凸点个数3000 以上、间距 200 μm 以内的小间距凸点制作技术和再布线技术。其核心过程是在已制成芯片的特征位置定义并形成凸点、重布层(RDL)或通孔(Via)等特征图形。由于特征尺寸的缩小、特征图形密度的增加,其特征图形的定义就必须通过涂覆超厚胶 膜 、光刻、显影、去胶等工艺制程来实现。

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    图 1 为典型凸点封装工艺流程图,其中光刻胶膜较厚,通常会达到 50~100 μm。由于电镀产生的凸点一般会有类似蘑菇头的结构,当凸点密度较大时,采用传统槽式去胶,其根部的光刻胶不易去除干净,会影响后续的UBM 刻蚀,造成回流后凸点高度的不一致。因此急需开发一种高密度凸点封装工艺中所必须的全自动去胶机。

  目前半导体 IC 封装的主要发展趋势为多引脚、窄间距、小型、薄型、高能、多功能、高可靠性和低成本,对系统集成的要求越来越迫切,三维集成封装技术由此应运而生。三维集成封装的两种最通用技术是通过传统打线结合结构的使用,以及通过穿硅通孔(TSV)技术建立芯片叠层的元件之间的电子连接性。然而,当 I/O 个数和叠层数量增加的时候,打线接合已经不实用。利用TSV 技术实现芯片间的垂直通孔,从而达到最大的堆叠密度和最小空间尺寸。TSV 技术已经在逻辑线路、存储器、CMOS 图像传感器(CIS)等产品的封装技术中得到部分应用,TSV在三维集成封装制造过程中已经变得越来越迫切。

  相对于传统凸点封装,3D-TSV 工艺对新型光刻胶喷涂机、圆片键合机、硅片减薄机、TSV 等离子刻蚀机和双面光刻机提出了新的需求。目前国内 LED 芯片和封装生产企业所采用的去胶设备均为手动或半自动去胶槽,化学液消耗量较大,工艺参数不易控制,结果重复性差。

  在高端封装和 LED 工艺中,光刻胶膜一般较厚,通过开发面向 LED 芯片制造和高端封装旋转式去胶机,实现高压喷射去胶液或常压喷洒去胶液,结合兆声波的方法快速干净地去除光刻厚胶。因此研制满足 LED 芯片制造和高端封装(如:BGAMCMWLP3D-TSV 等)生产需要的全自动湿法去胶设备(简称去胶机)尤为重要。同时,该设备与双面光刻机、通孔(TSV)刻蚀机、圆片减薄机、高密度倒装机、电镀机、硅片清洗机等联线,组成高密度封装和LED成套工艺设备,可以促进当前高端封装技术发展。

2 旋转式去胶机的设计

2.1 布局设计

  通过对满足 LED 芯片制造和高端封装生产需要的自动湿法去胶设备的研制,实现该设备与双面光刻机、通孔(TSV)刻蚀机、圆片减薄机、高密度倒装机、电镀机、硅片清洗机等联线,组成 高 密 度 封 装 和LED成套工艺设备。整个 设 备 的 布局如图 2 所示,主要有电控单元、化学液供应单元和反应腔体单元,其技术开发的核心是反应腔体的设计。

2.png

2.2 反应腔体单元结构设计

  全自动旋转去胶机的反应腔体主要由三大部分组成:摆臂系统、夹持系统和回收腔。其中,摆臂系统主要完成反应腔体化学液体、氮气以及水的传送,在该系统中所有反应物质通过该系统实现在清洗目标硅片上的均匀分布,提高去胶效果;夹持系统主要完成去胶硅片的夹持工作,在夹持硅片的过程中利用气压传动技术实现其高速旋转,同时保证硅片正面清洁无污染,为提高去胶效果,该系统还可以同时完成直线上下和旋转运动;回收腔主要完成化学液和水的回收,为提高化学液的利用效率实现循环利用,回收腔采用分层设计,不同的化学液体将在回收腔中实现分类回收。

  该反应腔体结构示意图如图 3 所示。该反应腔体在摇摆送液手臂以及其他装置的作用下,可以完成不同种类化学去胶以及水洗清洁干燥等自动化同时进行,实现良好的去胶效果。该装置工作时,首先会将通过夹持装置将目标硅片锁定在腔体的底层,通过摆臂系统均匀将一种化学液喷洒在硅片上,并完成去胶和回收;再通过夹持装置将硅片提升至图 3 所示位置,摆臂系统再次输送其他化学液,完成去胶和废液回收;最后直至光刻胶去除完全后,硅片在夹持系统作用下升至顶部,完成水洗、干燥和废液回收,完成整个去胶工序。

2.3 主要技术指标及效益

通过对面向 LED 芯片制造和高端封装旋转式去胶机的设计与研究,设备达到如下指标:1)晶片尺寸:准200~300 mm

2)去胶腔体:2~4 个;

3)去胶方式:全自动单片旋转湿法喷淋式、化学液高压喷射和兆声波;

4)去除胶层:5 ~50 μm 正胶、50 ~120 μm 负胶;

5)     :含DMSONMP 等各种去胶液;

6)去胶液温度:25~80 ℃,1 ℃;

7)去胶速率:10~20μm/min以上;

8)颗粒去除:0.5μm颗粒 95%以上。

  市场需求不断提高,生产工艺技术不断改进等外、内部因素无不促使面向 LED 芯片制造和高端封去胶设备需不断进步,这样才能在涉及半导体、光通信、PCB 等领域充分满足不同客户的需求。

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3 结 论

  面向 LED 芯片制造和高端封装旋转式去胶机的设计与研究可以对当前封装领域去胶设备有效补充,同时该设备研究可以实现快速去除厚度在 50~120 μm 的厚感光胶膜;清洗 Bump 根部和3D-TSV 深孔底部的光刻胶残留;单片去胶时,硅片正面喷洒化学液,有效地保护硅片的背面不被化学液污染;有效设计反应胶,通过进风与排风的有效配合,使整个腔体内部流动的气体形成层流,从而带走去胶过程所形成的水气和溅射出的光刻胶,避免硅片表面的二次污染;新型化学液供应系统,在化学液喷洒过程中保持稳定的工作温度,尤其是在某些制程需要高温化学液(如 70 ℃);能够回收喷洒后的化学液,在线去除化学液中的光刻胶残留,循环使用化学液,节约成本等显著特点,具有十分重要的现实应用价值。


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