硅片清洗原理與方法---蘇州華林科納CSE1 引言 硅片經(jīng)過切片、倒角、研磨、表面處理、拋光、外延等不同工序加工后，表面已經(jīng)受到嚴(yán)重的沾污，清洗的目的就是為了去除硅片表面顆粒、金屬離子以及有機物等污染。2 硅片清洗的常用方法與技術(shù)化學(xué)清洗是指利用各種化學(xué)試劑和有機溶劑與吸附在被清洗物體表面上的雜質(zhì)及油污發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或溶解作用，或伴以超聲、加熱、抽真空等物理措施，使雜質(zhì)從被清除物體的表面脫附（解吸），然后用大量高純熱、冷去離子水沖洗，從而獲得潔凈表面的過程。在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中，大約有30％的工序和硅片清洗有關(guān)，而不同工序的清洗要求和目的也是各不相同的，這就必須采用各種不同的清洗方法和技術(shù)手段，以達到清洗的目的。 化學(xué)清洗又可分為濕法化學(xué)清洗和干法化學(xué)清洗，其中濕法化學(xué)清洗技術(shù)在硅片表面清洗中仍處于主導(dǎo)地位，因此本文僅對濕法化學(xué)清洗及與之相關(guān)的技術(shù)進行介紹。3 濕法化學(xué)清洗原理常用化學(xué)試劑及洗液的去污能力，對于濕法化學(xué)清洗的清洗效率有決定性的影響，根據(jù)硅片清洗目的和要求選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖拖匆菏菨穹ɑ瘜W(xué)清洗的首要步驟。4 濕法化學(xué)清洗方法4.1 溶液浸泡法溶液浸泡法就是通過將要清洗的硅片放入溶液中浸泡來達到清除表面污染目的的一種方法，它是濕法化學(xué)清洗中最簡單也是最常用的一種方法。它主要是通過溶液與硅片表面的污染雜質(zhì)在浸泡過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)及溶解作用來達到清除硅...
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華林科納CSE晶圓電鍍設(shè)備分兩個系列， CPE(半自動)/CPEA（全自動），主要 用于半導(dǎo)體晶圓凸點UBM金屬層制作 以及陶瓷基板上的金屬層的電鍍； 還 可用于硅片制造中表層剝離、去除雜 質(zhì)以及大尺寸圖形腐蝕等方面。? 目前,比較典型的凸點制作工藝流程主要包括焊料凸點制作和金凸點制作。? 焊料凸點制作工藝流程: ? 清洗→濺射Ti/Cu→光刻1→電鍍Cu/Ni→去膠→腐蝕→介質(zhì)制作→光刻2→腐蝕介質(zhì)→去膠→濺射Ti/Cu→光 刻3→鍍Cu/Ni→鍍焊料→去膠→腐蝕Cu→腐蝕Ti→硅片回流→檢測凸點→劃片分割→成品。? 金凸點制作工藝流程: ? 清洗→濺射TiW/Au→厚膠光刻→掃膠→電鍍Au→去膠→清洗→腐蝕Au→腐蝕TiW→退火→檢測→成品。? 一般來說,凸點制備過程中,主要采用電鍍銅、鎳、金、錫鉛、錫銀等鍍種,一些特殊的凸點工藝還使用金錫、 錫、銀、銦、化學(xué)鍍鎳等鍍種。
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—本文來自華林科納 網(wǎng)絡(luò)部摻雜的作用是制作N型或P型半導(dǎo)體區(qū)域，以構(gòu)成各種器件結(jié)構(gòu)。摻雜工藝的基本思想就是通過某種技術(shù)措施，將一定濃度的三價元素（如硼、銻）或五價元素（如磷、砷等）摻入半導(dǎo)體襯底，從而原材料的部分原子被雜質(zhì)原子代替。摻雜工藝方法分為：熱擴散法和離子注入法。熱擴散是最早使用也是最簡單的摻雜工藝，它利用原子在高溫下的擴散運動，使雜質(zhì)原子從濃度很高的雜質(zhì)源向硅中擴散并形成一定的分布。熱擴散通常分兩個步驟進行：預(yù)淀積（預(yù)擴散）和主擴散（也稱推進）。預(yù)淀積是在高溫下利用諸如硼、磷等雜質(zhì)源對硅片上的摻雜窗口進行擴散，在窗口處形成一層較薄但具有較高濃度的雜質(zhì)層。主擴散是利用預(yù)淀積所形成的表面雜質(zhì)層做雜質(zhì)源，在高溫下將這層雜質(zhì)向硅體內(nèi)擴散的過程。通常推進的時間較長。 現(xiàn)分別列出不同擴散方式的步驟：CSD涂源擴散（硼源）CSD涂源擴散的步驟為：CSD涂源——CSD預(yù)淀積——后處理——基區(qū)氧化——基區(qū)再擴散（或者后兩步同時進行即基區(qū)氧化再擴散）：1、硼源CSD涂覆：利用凃源機在硅片表面進行硼源涂覆，硼源選用硼源B 30，主要成份是B2O3，液態(tài)。涂源步驟為：1）清洗：硅片在2號清洗液中清洗，如果硅片較臟，還需要在煮沸的SH清洗液中浸泡清洗；2）涂覆：硅片旋轉(zhuǎn)速度約為2500轉(zhuǎn)/min，涂覆后硅片傳送到加熱板，溫度為（80±1）℃，加熱時間為20S；3）測試：硼源涂覆...
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一、太陽能電池片工藝流程： 制絨(INTEX)---擴散（DIFF）---后清洗（刻邊/去PSG）---鍍減反射膜（PECVD）---絲網(wǎng)、燒結(jié)（PRINTER）---測試、分選（TESTER+SORTER）---包裝（PACKING） 二、我是做清洗的，今天主要跟大家分享一下清洗的工藝電池片制造過程中，有哪些步驟用到清洗呢？1，硅棒硅芯的清洗 ，需要用到硅棒硅芯清洗機 圖為華林科納硅棒清洗機2，制絨刻蝕--堿洗--酸洗 需要用到制絨腐蝕清洗機 圖為華林科納制絨腐蝕設(shè)備3，長時間擴散后需要對石英管進行清洗 需要石英管清洗機 圖為華林科納石英管清洗機下面講一講具體的步驟 ?。ㄒ唬┣扒逑础 ?.RENA前清洗工序的目的： ?。?） 去除硅片表面的機械損傷層（來自硅棒切割的物理損傷） ?。?） 清除表面油污（利用HF）和金屬雜質(zhì)（利用HCl） ?。?）形成起伏不平的絨面，利用陷光原理，增加對太陽光的吸收，在某種程度上增加了PN結(jié)面積，提高短路電流（Isc），最終提高電池光電轉(zhuǎn)換效率。 2、前清洗工藝步驟： 制絨→堿洗 →酸洗→吹干 Etch bath：刻蝕槽，用于制絨。 所用溶液為HF+HNO3 ，作用： ?。?）.去除硅片表面的機械損傷層； （2）.形成無規(guī)則絨面。Alkaline Rinse：堿洗槽 。 所用溶液為KOH，...
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太陽能因其可再生與清潔環(huán)保等特性被廣泛關(guān)注，太陽能電池片生產(chǎn)廠家也越來越多。太陽能電池工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電于轉(zhuǎn)換反應(yīng)，根據(jù)所用材料的不同，太陽能電池可分為：硅基太陽能電池和薄膜電池，但由于其光能轉(zhuǎn)換效率的參差不齊，很多電池片廠家都在積極尋找新的高效電池材料及制作工藝，今天華林科納CSE的技術(shù)工程師也給大家講講硅基太陽能電池。一、硅太陽能電池1．硅太陽能電池工作原理與結(jié)構(gòu)太陽能電池發(fā)電的原理主要是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，一般的半導(dǎo)體主要結(jié)構(gòu)如下：圖中，正電荷表示硅原子，負電荷表示圍繞在硅原子旁邊的四個電子。當(dāng)硅晶體中摻入其他的雜質(zhì)，如硼、磷等，當(dāng)摻入硼時，硅晶體中就會存在著一個空穴，它的形成可以參照下圖：圖中，正電荷表示硅原子，負電荷表示圍繞在硅原子旁邊的四個電子。而黃色的表示摻入的硼原子，因為硼原子周圍只有3個電子，所以就會產(chǎn)生入圖所示的藍色的空穴，這個空穴因為沒有電子而變得很不穩(wěn)定，容易吸收電子而中和，形成P（positive）型半導(dǎo)體。 同樣，摻入磷原子以后，因為磷原子有五個電子，所以就會有一個電子變得非常活躍，形成N（negative）型半導(dǎo)體。黃色的為磷原子核，紅色的為多余的電子。如下圖。 P型半導(dǎo)體中含有較多的空穴，而N型半導(dǎo)體中含有較多的電子，這樣，當(dāng)P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時，就會在接觸面形成電勢差，這就是...
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半導(dǎo)體設(shè)備的國產(chǎn)化為什么這么難？！從成本構(gòu)成來看，國產(chǎn)設(shè)備企業(yè)和國外企業(yè)相差不大，如關(guān)鍵零部件都是采購而來，人員和管理費用也相仿，但是實際上，產(chǎn)業(yè)大環(huán)境卻十分不同。比方說，同是采購零部件，我國企業(yè)因為是進口，所以要承擔(dān)稅費，而且有些零部件訂貨需要出口許可證;因為訂貨量相對小很多，采購價格高;產(chǎn)業(yè)配套條件不同，如實現(xiàn)某些設(shè)計驗證國內(nèi)企業(yè)要花更高的成本;缺乏人才等。 國產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計水平和國際水平相差并不大，嚴(yán)格來說，真正的差距在于，一般國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備尚處在樣機階段就交給客戶，穩(wěn)定度不夠，這就會導(dǎo)致經(jīng)常down機。 就單單從我們?nèi)A林科納而言，一臺全自動清洗機，選材基本是和國外大廠一樣的，國外進口的零部件還需要承受高額稅費，訂貨量小，價格昂貴，就加工成本來說，絕不低于國外的一線廠家。 國內(nèi)與國外設(shè)備的差異無非兩個方面，工藝精度及穩(wěn)定度，然而精度及穩(wěn)定度的實現(xiàn)必須依靠無數(shù)次的實驗校準(zhǔn)，整套的量測儀器，直接影響的又是成本及交期。往往采購國內(nèi)設(shè)備的廠家都是抱著國內(nèi)設(shè)備就該便宜的心態(tài)，價格壓得低的不能再低，交期催的急得不能再急，售后要求高的不能再高，他們不知道我們的利潤除去硬成本和軟成本還剩多少，這就引發(fā)了國內(nèi)設(shè)備制造屆的惡性價格戰(zhàn)，有些小廠家為了生存，選用低廉的材料，粗糙的加工工藝，省去了研發(fā)調(diào)試環(huán)節(jié)，他們打贏了價格戰(zhàn)，確輸了國產(chǎn)的名聲。 長此以往，國內(nèi)設(shè)...
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電鍍是國民經(jīng)濟中不可缺少的行業(yè),但歷來也是重度污染行業(yè)。凸點電鍍是最近發(fā)展起來的新型電鍍技術(shù),是將傳統(tǒng)電鍍技術(shù)應(yīng)用于微電子微細加工領(lǐng)域的典型范例。近年來,蓬勃發(fā)展的MEMS電鍍以及超大規(guī)模集成電路銅布線電鍍等高新技術(shù),代表電鍍這門古老的工業(yè)技術(shù)正迅速向高技術(shù)含量、高精度、高可靠性方向邁進。與傳統(tǒng)電鍍技術(shù)一樣,凸點電鍍過程也面臨非常嚴(yán)峻的環(huán)境問題,比如氰化物鍍金、含鉛電鍍、節(jié)能節(jié)水、三廢排放與處理等,一旦處理不好,將會對環(huán)境產(chǎn)生巨大危害。本文主要探討在芯片凸點電鍍過程中應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)的考慮和措施。芯片凸點的典型加工流程目前,比較典型的凸點制作工藝流程主要包括焊料凸點制作和金凸點制作。焊料凸點制作工藝流程:清洗→濺射Ti/Cu→光刻1→電鍍Cu/Ni→去膠→腐蝕→介質(zhì)制作→光刻2→腐蝕介質(zhì)→去膠→濺射Ti/Cu→光刻3→鍍Cu/Ni→鍍焊料→去膠→腐蝕Cu→腐蝕Ti→硅片回流→檢測凸點→劃片分割→成品。金凸點制作工藝流程:清洗→濺射TiW/Au→厚膠光刻→掃膠→電鍍Au→去膠→等離子清洗→腐蝕Au→腐蝕TiW→退火→檢測→成品。一般來說,凸點制備過程中,主要采用電鍍銅、鎳、金、錫鉛、錫銀等鍍種,一些特殊的凸點工藝還使用金錫、錫、銀、銦、化學(xué)鍍鎳等鍍種。凸點電鍍配方及施鍍方式目前,凸點電鍍中會涉及氰化物電鍍、含鉛電鍍等問題。就施鍍方式而言,可能會涉及電鍍、化學(xué)鍍,以及物理沉積等。首先,...
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金屬層的形成主要采用物理汽相沉積(Pysical Vapor Deposition，簡稱PVD)技術(shù)，主要有兩種PVD技術(shù)：蒸發(fā)和濺射。蒸發(fā)是通過把被蒸鍍物體加熱，利用被蒸鍍物在高溫(接近其熔點)時的飽和蒸汽壓，來進行薄膜沉積的；而濺射是利用等離子體中的離子，對被濺射物體電極（也就是離子的靶）進行轟擊，使汽相等離子體內(nèi)具有被濺鍍物的粒子（如原子），這些粒子沉積到硅片上就形成了薄膜。鋁是用于互連的最主要的材料之一，因為鋁的價格相對低廉，并且鋁能夠很容易和二氧化硅反應(yīng)形成氧化鋁，這促進了二氧化硅和鋁之間的粘附性。在生產(chǎn)中采用電子束蒸發(fā)工藝淀積鋁膜，大致步驟為：圓片在清洗液中清洗干凈后浸入HF溶液中去除表面的氧化層，去離子水沖洗后離心甩干；將圓片裝上行星盤，把行星盤裝回蒸發(fā)臺后就可以開始根據(jù)程序淀積薄膜，可以根據(jù)需要覺得是否對蒸發(fā)的圓片襯底加熱。已經(jīng)完成前道工序并且表面已經(jīng)氧化光刻，送入正蒸間進行表面金屬化，具體步驟如下：一、前處理清洗：對應(yīng)不同的產(chǎn)品有不同的清洗方式泡酸：將圓片浸入5%的HF溶液中浸泡20S左右，然后沖水后甩干。對于肖特基產(chǎn)品采用1%的HF溶液浸泡30S。泡酸后的圓片在2小時之內(nèi)必須正蒸，否則要重新泡酸（防止放置過長時間產(chǎn)生氧化層）。 二、正面蒸鋁將泡酸完的圓片裝在行星盤上，放入蒸發(fā)臺中，按照程序進行蒸發(fā)淀積。蒸發(fā)的鋁層的厚度一般根據(jù)芯片功率的大小來確定，從1...
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一、前處理檢驗完成后送入背蒸間，蒸發(fā)工序接收圓片時要檢查片子表面有無異常情況，特別是鋁層有無減薄現(xiàn)象、中測針跡的深度等，檢驗合格后進行前處理。（1） 清洗：各種圓片在減薄后，背面蒸發(fā)前都要清洗，步驟如下：1、一槽：ABZOL溶液，加熱至（55±5）℃，加超聲；2、二槽：ABZOL溶液；3、三槽：甲醇，目的是去除ABZOL溶液；4、四槽：甲醇；5、溢流槽：沖水，去除甲醇；6、厚度大于200μm 的片子在離心甩干機中甩干，角片有隱裂和厚度小于200μm 的片子用甲醇脫水后在氮氣烘箱烘干。（2） 泡酸：對于減薄片用5%的HF水溶液，對于噴砂片用冰乙酸：氟化銨=1：3的氟化銨溶液。泡酸后必須充分沖水，使硅片上的酸液在極短的時間內(nèi)沖走，以免部分酸液停留在引線孔內(nèi)或中測點上導(dǎo)致部分地方過腐蝕。將片架放到離心甩干機中甩干。角片沖水后經(jīng)甲醇脫水后在氮氣烘箱中烘干。（3） 金砷工藝背蒸前處理：清洗同前，泡酸步驟為：1、背面單面泡5%的HF溶液16s左右；2、沖純水；3、甩干。金砷蒸發(fā)在背面蒸發(fā)專用金砷工藝蒸發(fā)臺中進行，金源要使用有坩堝套的。 二、背蒸背蒸是在離子束蒸發(fā)臺中進行，背蒸工藝根據(jù)背面金屬化結(jié)構(gòu)來命名，具體工藝如下：工藝名稱工藝方法材料名J方式五層工藝（1.2-1.6）μmVNiAuGeAuGeSbAuS方式四層工藝（2.4-3.0）μmTiNiSnCuSnCuSnCuA...
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—華林科納 網(wǎng)絡(luò)部對于全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，經(jīng)歷過2015年的產(chǎn)業(yè)大整合之后，整個產(chǎn)業(yè)競爭格局已經(jīng)發(fā)生了深刻的變化，2016年將成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“拐點”。今年大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)依舊保持高速增長的格局，主要是受惠于大陸市場持續(xù)進行進口替代，為本土企業(yè)帶來發(fā)展空間。 而且12寸晶圓、8寸晶圓廠的生產(chǎn)線與制程技術(shù)模組和IP核心的開發(fā)，為智慧電網(wǎng)、智慧交通、智慧家居等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的集成電路產(chǎn)品，提供有力的支撐，以及外資企業(yè)加大在大陸投資的規(guī)模，而更重要的是中國大陸政府政策的扶植，如《中國制造2025》、十三五規(guī)畫等新世紀(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的帶動?！ 【图呻娐分圃鞓I(yè)而言，全球12寸晶圓廠產(chǎn)能向中國轉(zhuǎn)移已成定局，中國現(xiàn)有的12寸晶圓廠產(chǎn)能總計共42萬片/月，其中包括中芯國際（北京）、中芯國際（上海）、SKHynix、Intel（大連）、武漢新芯、Samsung、華力微電子，而2016-2018年中國新增的12寸晶圓廠總產(chǎn)能將高達63.50萬片/月，占全球12寸晶圓廠的產(chǎn)能比重將由2016年的10%攀升至2018年的22%?！ ∥磥碇袊?2寸廠的產(chǎn)能將足以左右全球半導(dǎo)體市場，另一方面也代表中國半導(dǎo)體勢力的崛起，各國紛紛向中國祭出合作、插旗的策略，期望搶攻未來的商機?！ ∑渲兄档靡惶岬氖牵?016-2018年中國新增的12寸晶圓廠產(chǎn)能中將包括來自于臺灣的臺積電、聯(lián)電、力晶，各于廈門、南京、合肥等地設(shè)...
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