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    产品名称:

    酸/碱刻蚀机

    上市日期: 2016-03-07

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    ?? 刻蚀方法分为:干法刻蚀和湿法刻蚀,干法刻蚀是以等离子体进行薄膜刻蚀的技术,一般是借助等离子体中产生的粒子轰击刻蚀区,它是各向异性的刻蚀技术,即在被刻蚀的区域内,各个方向上的刻蚀速度不同,通常Si3N4、多晶硅、金属以及合金材料采用干法刻蚀技术;湿法刻蚀是将被刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的技术,这是各向同性的刻蚀方法,利用化学反应过程去除待刻蚀区域的薄膜材料,通常SiO2采用湿法刻蚀技术,有时金属铝也采用湿法刻蚀技术,国内的苏州华林科纳CSE在湿法这块做得比较好。
    下面分别介绍各种薄膜的腐蚀方法流程:

    二氧化硅腐蚀:

    在二氧化硅硅片腐蚀机中进行,国内腐蚀机做的比较好的有苏州华林科纳(打个广告),腐蚀液是由HFNH4F、与H2O按一定比例配成的缓冲溶液。腐蚀温度一定时,腐蚀速率取决于腐蚀液的配比和SiO2掺杂情况。掺磷浓度越高,腐蚀越快,掺硼则相反。SiO2腐蚀速率对温度最敏感,温度越高,腐蚀越快。

    具体步骤为:

    1、将装有待腐蚀硅片的片架放入浸润剂(FUJI FILM DRIWEL)中浸泡1015S,上下晃动,浸润剂(FUJI FILM DRIWEL)的作用是减小硅片的表面张力,使得腐蚀液更容易和二氧化硅层接触,从而达到充分腐蚀;

    2、将片架放入装有二氧化硅腐蚀液(氟化铵溶液)的槽中浸泡,上下晃动片架使得二氧化硅腐蚀更充分,腐蚀时间可以调整,直到二氧化硅腐蚀干净为止;

    3、冲纯水;

    4、甩干。

    二氧化硅腐蚀机理为:

    SiO2+4HF=SiF4+2H2O

    SiF4+2HF=H2SiF6

    H2SiF6(六氟硅酸)是可溶于水的络合物,利用这个性质可以很容易通过光刻工艺实现选择性腐蚀二氧化硅。为了获得稳定的腐蚀速率,腐蚀二氧化硅的腐蚀液一般用HFNH4F与纯水按一定比例配成缓冲液。

    由于基区的氧化层较发射区的厚,以前小功率三极管的三次光刻(引线孔光刻)一般基极光刻和发射极光刻分步光刻,现在大部分都改为一步光刻,只有少部分品种还分步光刻,比如2XN0032XN0042XN0132XP013等。但是由于基区的氧化层一般比发射区的厚,所以刻蚀时容易发生氧化区的侵蚀。

    二氧化硅腐蚀后检查:

    1、窗口内无残留SiO2(去胶重新光刻);

    2、窗口内无氧化物小岛(去胶重新光刻);

    3、窗口边缘无过腐蚀(去胶重新光刻);

    4、窗口内无染色现象(报废);

    5、氧化膜无腐蚀针孔(去胶重新光刻);

    6、氧化膜无划伤等(去胶重新光刻)。

    AlCVD腐蚀:

    掺磷的SiO2是磷硅玻璃,如果PSG是长在铝上做钝化层,这时采用二氧化硅腐蚀液腐蚀会伤及铝层,所以一般采用如下腐蚀液:冰乙酸:氟化铵=23。具体步骤为:

    1、将装有待腐蚀硅片的片架放入浸润剂(FUJI FILM DRIWEL)中浸泡1015S

    2、将片架放入装有腐蚀液(冰乙酸:氟化铵=23)的槽中浸泡,并且上下晃动片架;

    3、将片架放入装有甲醇溶液(甲醇:纯水=11)的槽中浸泡;

    4、在溢流槽中溢流冲水;

    5、冲纯水;

    6、甩干。

    铝腐蚀:

    在铝腐蚀清洗机中进行,具体步骤为:

    1、将装有待铝腐蚀硅片的片架放入浸润剂(FUJI FILM DRIWEL)中浸泡10-15s,并且上下晃动;

    2、将片架放入装有45℃左右的铝腐蚀液(磷酸+硝酸+醋酸+纯水)的槽中浸泡,上下晃动片架,使得铝腐蚀更充分,腐蚀的时间根据先行片的腐蚀时间进行调整,直到腐蚀后看到二氧化硅表面为止;

    3、冲纯水;

    4、甩干:在甩干机中甩干后烘干。

    磷酸约占80%,主要起腐蚀铝的作用,硝酸占1%-5%,其与铝反应生成溶于水的硝酸盐,可以提高腐蚀速率,但含量过多会影响光刻胶抗蚀刻能力,醋酸占10%左右,它能降低腐蚀液的表面张力,增加硅片与腐蚀液的浸润效果,提高腐蚀均匀性,同时具有缓冲作用,纯水占5%左右。

    铝腐蚀后检验,主要项目有:

    1、连铝、铝过腐蚀、铝条间残铝、铝条不过细、铝条氧化——去胶后重新蒸铝;

    2、铝条变色(灰、黑、黄)——如果变色严重则报废。

    SIPOS腐蚀:

    1、将装有待腐蚀硅片的片架放入浸润剂(FUJI FILM DRIWEL)中浸泡2030S,上下晃动;

    2、将片架放入装有腐蚀液(40%NH4F溶液:H2O40%HF溶液=1061)的槽中浸泡,并且上下晃动片架;

    3、冲纯水;

    4、甩干。

    等离子体刻蚀:

    等离子体刻蚀可用于刻蚀SiO2Si3N4,多晶硅等,但是,通常氧化硅用湿法腐蚀快,而氮化硅也可以采用二氧化硅腐蚀液,但是腐蚀速度慢,因此氮化硅刻蚀用干法刻蚀,所用的设备有901E/903E TEGAL plasma etching system型等离子刻蚀设备,用的的刻蚀气体有:CF4O2N2SF6CHF3NF3HeC2F6等。

    1Si3N4刻蚀:

    903E刻蚀机中刻蚀,刻蚀机内通入的气体有:CF4NF3He

    刻蚀机理是:?CF4电离→CF3+F*(氟自由基)

    CF3电离→CF2+F*

    CF2电离→CF1+F*

    12F*+ Si3N43Si F4+2 N2

    氟游离基的作用是使氮化硅被腐蚀,生成物是气体,被真空装置抽气抽走。为了加快腐蚀速率可以在CF4中加入少量氧气(5%-8%),因为氧能够抑制F*在反应腔壁的损失,并且:CF4+O2F* +O*+COF*+COF2+CO+……???(电离)

    COF*寿命较长,当它运动到硅片表面时发生以下反应从而加速了腐蚀速率:

    COF*F* CO?(电离)

    但是氧气加多了要腐蚀光刻胶降低选择比。

    2SIPOS、多晶硅刻蚀:

    901E刻蚀机中刻蚀,刻蚀机内通入的气体有:SF6

    玻璃腐蚀:

    ?1、?配制5%HF溶液,

    配制腐蚀液:5%HF溶液:H2O=350

    2、常温下,将硅片放入腐蚀液中浸泡;

    3、在溢流槽中冲洗;

    4、冲纯水;

    5、甩干。

    湿法去胶:

    铝淀积前去胶在SH去胶机(湿法腐蚀机)中进行,采用SH溶液将胶氧化的方法去胶,具体步骤为:

    1、在SH清洗剂(98%H2SO4H2O2=31)中浸泡;

    2、在温纯水中溢流冲水;

    3、在溢流槽中溢流冲水;

    4、甩干。

    由于酸对铝有腐蚀作用,淀积铝后去胶就不能用酸,在此采用有机溶剂OMR502剥离液去胶,在OMR剥离清洗机中进行,具体步骤为:

    1、在剥离液(OMR-83剥离液)中浸泡去除光刻胶;

    2、再在H-1清洗剂中浸泡去除剥离液;

    3、在异丙醇中浸泡去除H-1清洗剂;

    4、冲纯水;

    5、甩干。

    等离子体干法去胶:

    HDK-2型等离子刻蚀去胶机去胶,在去胶机内通入刻蚀气体O2。等离子体内的活化氧使有机物在(50100)℃下很快氧化,生成CO2COH2O等挥发性成份,从而达到去胶目的。

    特殊胶(PI钝化产品、带胶注入产品):PI去胶时除了O2,再加适量的CF4,如果去不干净再在等离子刻蚀机上用SF6处理。

    一般在Si3N4刻蚀后去胶用有机溶剂剥除,然后在等离子体去胶机中去胶丝,刻蚀后在显微镜下观察硅片表面是否有残丝。

    去胶后检查:

    1、有残胶——再去胶;

    2、有残液——再清洗;

    3、有残迹——用1号液清洗;

    4、窗口有二氧化硅或铝残留。


    更多的半导体湿法腐蚀刻蚀清洗设备相关资讯可以关注华林科纳CSE官网(www.hlkncas.com),现在热线咨询400-8768-096可立即获取免费的半导体清洗解决方案。

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    1.设备概况

    l 名称:酸/碱刻蚀清洗

    l 型号:CSE-JR11-KS02

    l 机台尺寸?:3200mmWx1400mmDx2000mmH

    l 重量:600Kg( 大约)

    l 工作环境:室内放置;

    2.机台台面

    l 酸/碱刻蚀清洗操作台面高度为800mm,适合于身高为1.5m1.8m人员操作;

    3.整机构造

    l 骨架:优质不锈钢骨架,外包3mmPP板防腐焊接而成;

    l 外壳:德国进口10mm瓷白PP板热焊接而成;

    l 防护门:正面操作侧采用透明上下推拉门;

    l 管路:管路位于机台下后部,以节省空间,采用英制接口;

    l 药液回收区位于设备左后下部;

    l 设备2#3#处有活动推拉挡板;

    l 排风:根据流体学原理设计位于机台后上部,并配有导流和风量调节装置;

    l 工作照明:机台上方配照明(与工作区隔离);

    l DI/N2 GUN:可伸缩的N2 GunDI水枪各把,置于右侧;

    l 台面板为德国10mm PP板(带有漏液孔);

    l 人机界面:Touch Screen彩色界面;

    l 支脚:有滑轮装置和固定装置,可调整高度和锁定;

    4.控制系統

    l PLC可程式控制器(欧姆龙)+Touch Screen彩色人机界面操作。

    l 制程参数皆采用可设定、修改、记忆制程模式;

    l 操作模式可分为自动/手动/编辑/维修。

    l 配有独立配电箱,电路区进行功能分块,强电、弱电块,以便于维护;

    l Password功能以避免操作人员误改参数:

    Password-1.启动及可进入自动模式內容。

    Password-2可进入手动模式。

    Password-3可进入编辑模式修改制程参数。

    5.安全保护

    l 设备采用耐腐蚀导线并通过PE管进行保护,防腐防水;

    l 设有防漏电断路保护装置;

    l 电控部分正压空体保护,防水防腐;

    l 设备有可靠的接地装置及紧急关机和报警系统;

    l 药液回收区配有独立抽风,和底部滑动滚轮,便于拿放回收桶;

    l EMO 装置紧急按钮开关;

    l 蜂鸣器声鸣提示工作完成,三色报警灯及蜂鸣声光故障报警;

    l 机台底部设有防漏盘及漏液感知;

    l 液位异常感知/安全液位保护;

    l 配有加熱保护;

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