硅片清洗原理与方法---苏州华林科纳CSE1 引言 硅片经过切片、倒角、研磨、表面处理、抛光、外延等不同工序加工后，表面已经受到严重的沾污，清洗的目的就是为了去除硅片表面颗粒、金属离子以及有机物等污染。2 硅片清洗的常用方法与技术化学清洗是指利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生化学反应或溶解作用，或伴以超声、加热、抽真空等物理措施，使杂质从被清除物体的表面脱附（解吸），然后用大量高纯热、冷去离子水冲洗，从而获得洁净表面的过程。在半导体器件生产中，大约有30％的工序和硅片清洗有关，而不同工序的清洗要求和目的也是各不相同的，这就必须采用各种不同的清洗方法和技术手段，以达到清洗的目的。 化学清洗又可分为湿法化学清洗和干法化学清洗，其中湿法化学清洗技术在硅片表面清洗中仍处于主导地位，因此本文仅对湿法化学清洗及与之相关的技术进行介绍。3 湿法化学清洗原理常用化学试剂及洗液的去污能力，对于湿法化学清洗的清洗效率有决定性的影响，根据硅片清洗目的和要求选择适当的试剂和洗液是湿法化学清洗的首要步骤。4 湿法化学清洗方法4.1 溶液浸泡法溶液浸泡法就是通过将要清洗的硅片放入溶液中浸泡来达到清除表面污染目的的一种方法，它是湿法化学清洗中最简单也是最常用的一种方法。它主要是通过溶液与硅片表面的污染杂质在浸泡过程中发生化学反应及溶解作用来达到清除硅...
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华林科纳CSE晶圆电镀设备分两个系列， CPE(半自动)/CPEA（全自动），主要 用于半导体晶圆凸点UBM金属层制作 以及陶瓷基板上的金属层的电镀； 还 可用于硅片制造中表层剥离、去除杂 质以及大尺寸图形腐蚀等方面。• 目前,比较典型的凸点制作工艺流程主要包括焊料凸点制作和金凸点制作。• 焊料凸点制作工艺流程: • 清洗→溅射Ti/Cu→光刻1→电镀Cu/Ni→去胶→腐蚀→介质制作→光刻2→腐蚀介质→去胶→溅射Ti/Cu→光 刻3→镀Cu/Ni→镀焊料→去胶→腐蚀Cu→腐蚀Ti→硅片回流→检测凸点→划片分割→成品。• 金凸点制作工艺流程: • 清洗→溅射TiW/Au→厚胶光刻→扫胶→电镀Au→去胶→清洗→腐蚀Au→腐蚀TiW→退火→检测→成品。• 一般来说,凸点制备过程中,主要采用电镀铜、镍、金、锡铅、锡银等镀种,一些特殊的凸点工艺还使用金锡、 锡、银、铟、化学镀镍等镀种。
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—本文来自华林科纳 网络部掺杂的作用是制作N型或P型半导体区域，以构成各种器件结构。掺杂工艺的基本思想就是通过某种技术措施，将一定浓度的三价元素（如硼、锑）或五价元素（如磷、砷等）掺入半导体衬底，从而原材料的部分原子被杂质原子代替。掺杂工艺方法分为：热扩散法和离子注入法。热扩散是最早使用也是最简单的掺杂工艺，它利用原子在高温下的扩散运动，使杂质原子从浓度很高的杂质源向硅中扩散并形成一定的分布。热扩散通常分两个步骤进行：预淀积（预扩散）和主扩散（也称推进）。预淀积是在高温下利用诸如硼、磷等杂质源对硅片上的掺杂窗口进行扩散，在窗口处形成一层较薄但具有较高浓度的杂质层。主扩散是利用预淀积所形成的表面杂质层做杂质源，在高温下将这层杂质向硅体内扩散的过程。通常推进的时间较长。 现分别列出不同扩散方式的步骤：CSD涂源扩散（硼源）CSD涂源扩散的步骤为：CSD涂源——CSD预淀积——后处理——基区氧化——基区再扩散（或者后两步同时进行即基区氧化再扩散）：1、硼源CSD涂覆：利用凃源机在硅片表面进行硼源涂覆，硼源选用硼源B 30，主要成份是B2O3，液态。涂源步骤为：1）清洗：硅片在2号清洗液中清洗，如果硅片较脏，还需要在煮沸的SH清洗液中浸泡清洗；2）涂覆：硅片旋转速度约为2500转/min，涂覆后硅片传送到加热板，温度为（80±1）℃，加热时间为20S；3）测试：硼源涂覆...
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一、太阳能电池片工艺流程： 制绒(INTEX)---扩散（DIFF）---后清洗（刻边/去PSG）---镀减反射膜（PECVD）---丝网、烧结（PRINTER）---测试、分选（TESTER+SORTER）---包装（PACKING） 二、我是做清洗的，今天主要跟大家分享一下清洗的工艺电池片制造过程中，有哪些步骤用到清洗呢？1，硅棒硅芯的清洗 ，需要用到硅棒硅芯清洗机 图为华林科纳硅棒清洗机2，制绒刻蚀--碱洗--酸洗 需要用到制绒腐蚀清洗机 图为华林科纳制绒腐蚀设备3，长时间扩散后需要对石英管进行清洗 需要石英管清洗机 图为华林科纳石英管清洗机下面讲一讲具体的步骤 （一）前清洗 1.RENA前清洗工序的目的： （1） 去除硅片表面的机械损伤层（来自硅棒切割的物理损伤） （2） 清除表面油污（利用HF）和金属杂质（利用HCl） （3）形成起伏不平的绒面，利用陷光原理，增加对太阳光的吸收，在某种程度上增加了PN结面积，提高短路电流（Isc），最终提高电池光电转换效率。 2、前清洗工艺步骤： 制绒→碱洗 →酸洗→吹干 Etch bath：刻蚀槽，用于制绒。 所用溶液为HF+HNO3 ，作用： （1）.去除硅片表面的机械损伤层； （2）.形成无规则绒面。Alkaline Rinse：碱洗槽 。 所用溶液为KOH，...
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太阳能因其可再生与清洁环保等特性被广泛关注，太阳能电池片生产厂家也越来越多。太阳能电池工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应，根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：硅基太阳能电池和薄膜电池，但由于其光能转换效率的参差不齐，很多电池片厂家都在积极寻找新的高效电池材料及制作工艺，今天华林科纳CSE的技术工程师也给大家讲讲硅基太阳能电池。一、硅太阳能电池1．硅太阳能电池工作原理与结构太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构如下：图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，它的形成可以参照下图：图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有3个电子，所以就会产生入图所示的蓝色的空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半导体。 同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N（negative）型半导体。黄色的为磷原子核，红色的为多余的电子。如下图。 P型半导体中含有较多的空穴，而N型半导体中含有较多的电子，这样，当P型和N型半导体结合在一起时，就会在接触面形成电势差，这就是...
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半导体设备的国产化为什么这么难？！从成本构成来看，国产设备企业和国外企业相差不大，如关键零部件都是采购而来，人员和管理费用也相仿，但是实际上，产业大环境却十分不同。比方说，同是采购零部件，我国企业因为是进口，所以要承担税费，而且有些零部件订货需要出口许可证;因为订货量相对小很多，采购价格高;产业配套条件不同，如实现某些设计验证国内企业要花更高的成本;缺乏人才等。 国产设备的设计水平和国际水平相差并不大，严格来说，真正的差距在于，一般国产半导体设备尚处在样机阶段就交给客户，稳定度不够，这就会导致经常down机。 就单单从我们华林科纳而言，一台全自动清洗机，选材基本是和国外大厂一样的，国外进口的零部件还需要承受高额税费，订货量小，价格昂贵，就加工成本来说，绝不低于国外的一线厂家。 国内与国外设备的差异无非两个方面，工艺精度及稳定度，然而精度及稳定度的实现必须依靠无数次的实验校准，整套的量测仪器，直接影响的又是成本及交期。往往采购国内设备的厂家都是抱着国内设备就该便宜的心态，价格压得低的不能再低，交期催的急得不能再急，售后要求高的不能再高，他们不知道我们的利润除去硬成本和软成本还剩多少，这就引发了国内设备制造届的恶性价格战，有些小厂家为了生存，选用低廉的材料，粗糙的加工工艺，省去了研发调试环节，他们打赢了价格战，确输了国产的名声。 长此以往，国内设...
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电镀是国民经济中不可缺少的行业,但历来也是重度污染行业。凸点电镀是最近发展起来的新型电镀技术,是将传统电镀技术应用于微电子微细加工领域的典型范例。近年来,蓬勃发展的MEMS电镀以及超大规模集成电路铜布线电镀等高新技术,代表电镀这门古老的工业技术正迅速向高技术含量、高精度、高可靠性方向迈进。与传统电镀技术一样,凸点电镀过程也面临非常严峻的环境问题,比如氰化物镀金、含铅电镀、节能节水、三废排放与处理等,一旦处理不好,将会对环境产生巨大危害。本文主要探讨在芯片凸点电镀过程中应用清洁生产技术的考虑和措施。芯片凸点的典型加工流程目前,比较典型的凸点制作工艺流程主要包括焊料凸点制作和金凸点制作。焊料凸点制作工艺流程:清洗→溅射Ti/Cu→光刻1→电镀Cu/Ni→去胶→腐蚀→介质制作→光刻2→腐蚀介质→去胶→溅射Ti/Cu→光刻3→镀Cu/Ni→镀焊料→去胶→腐蚀Cu→腐蚀Ti→硅片回流→检测凸点→划片分割→成品。金凸点制作工艺流程:清洗→溅射TiW/Au→厚胶光刻→扫胶→电镀Au→去胶→等离子清洗→腐蚀Au→腐蚀TiW→退火→检测→成品。一般来说,凸点制备过程中,主要采用电镀铜、镍、金、锡铅、锡银等镀种,一些特殊的凸点工艺还使用金锡、锡、银、铟、化学镀镍等镀种。凸点电镀配方及施镀方式目前,凸点电镀中会涉及氰化物电镀、含铅电镀等问题。就施镀方式而言,可能会涉及电镀、化学镀,以及物理沉积等。首先,...
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金属层的形成主要采用物理汽相沉积(Pysical Vapor Deposition，简称PVD)技术，主要有两种PVD技术：蒸发和溅射。蒸发是通过把被蒸镀物体加热，利用被蒸镀物在高温(接近其熔点)时的饱和蒸汽压，来进行薄膜沉积的；而溅射是利用等离子体中的离子，对被溅射物体电极（也就是离子的靶）进行轰击，使汽相等离子体内具有被溅镀物的粒子（如原子），这些粒子沉积到硅片上就形成了薄膜。铝是用于互连的最主要的材料之一，因为铝的价格相对低廉，并且铝能够很容易和二氧化硅反应形成氧化铝，这促进了二氧化硅和铝之间的粘附性。在生产中采用电子束蒸发工艺淀积铝膜，大致步骤为：圆片在清洗液中清洗干净后浸入HF溶液中去除表面的氧化层，去离子水冲洗后离心甩干；将圆片装上行星盘，把行星盘装回蒸发台后就可以开始根据程序淀积薄膜，可以根据需要觉得是否对蒸发的圆片衬底加热。已经完成前道工序并且表面已经氧化光刻，送入正蒸间进行表面金属化，具体步骤如下：一、前处理清洗：对应不同的产品有不同的清洗方式泡酸：将圆片浸入5%的HF溶液中浸泡20S左右，然后冲水后甩干。对于肖特基产品采用1%的HF溶液浸泡30S。泡酸后的圆片在2小时之内必须正蒸，否则要重新泡酸（防止放置过长时间产生氧化层）。 二、正面蒸铝将泡酸完的圆片装在行星盘上，放入蒸发台中，按照程序进行蒸发淀积。蒸发的铝层的厚度一般根据芯片功率的大小来确定，从1...
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一、前处理检验完成后送入背蒸间，蒸发工序接收圆片时要检查片子表面有无异常情况，特别是铝层有无减薄现象、中测针迹的深度等，检验合格后进行前处理。（1） 清洗：各种圆片在减薄后，背面蒸发前都要清洗，步骤如下：1、一槽：ABZOL溶液，加热至（55±5）℃，加超声；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：冲水，去除甲醇；6、厚度大于200μm 的片子在离心甩干机中甩干，角片有隐裂和厚度小于200μm 的片子用甲醇脱水后在氮气烘箱烘干。（2） 泡酸：对于减薄片用5%的HF水溶液，对于喷砂片用冰乙酸：氟化铵=1：3的氟化铵溶液。泡酸后必须充分冲水，使硅片上的酸液在极短的时间内冲走，以免部分酸液停留在引线孔内或中测点上导致部分地方过腐蚀。将片架放到离心甩干机中甩干。角片冲水后经甲醇脱水后在氮气烘箱中烘干。（3） 金砷工艺背蒸前处理：清洗同前，泡酸步骤为：1、背面单面泡5%的HF溶液16s左右；2、冲纯水；3、甩干。金砷蒸发在背面蒸发专用金砷工艺蒸发台中进行，金源要使用有坩埚套的。 二、背蒸背蒸是在离子束蒸发台中进行，背蒸工艺根据背面金属化结构来命名，具体工艺如下：工艺名称工艺方法材料名J方式五层工艺（1.2-1.6）μmVNiAuGeAuGeSbAuS方式四层工艺（2.4-3.0）μmTiNiSnCuSnCuSnCuA...
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—华林科纳 网络部对于全球半导体产业来说，经历过2015年的产业大整合之后，整个产业竞争格局已经发生了深刻的变化，2016年将成为半导体产业发展的“拐点”。今年大陆半导体产业依旧保持高速增长的格局，主要是受惠于大陆市场持续进行进口替代，为本土企业带来发展空间。 而且12寸晶圆、8寸晶圆厂的生产线与制程技术模组和IP核心的开发，为智慧电网、智慧交通、智慧家居等物联网相关的集成电路产品，提供有力的支撑，以及外资企业加大在大陆投资的规模，而更重要的是中国大陆政府政策的扶植，如《中国制造2025》、十三五规画等新世纪发展战略的带动。 就集成电路制造业而言，全球12寸晶圆厂产能向中国转移已成定局，中国现有的12寸晶圆厂产能总计共42万片/月，其中包括中芯国际（北京）、中芯国际（上海）、SKHynix、Intel（大连）、武汉新芯、Samsung、华力微电子，而2016-2018年中国新增的12寸晶圆厂总产能将高达63.50万片/月，占全球12寸晶圆厂的产能比重将由2016年的10%攀升至2018年的22%。 未来中国12寸厂的产能将足以左右全球半导体市场，另一方面也代表中国半导体势力的崛起，各国纷纷向中国祭出合作、插旗的策略，期望抢攻未来的商机。 其中值得一提的是，2016-2018年中国新增的12寸晶圆厂产能中将包括来自于台湾的台积电、联电、力晶，各于厦门、南京、合肥等地设...
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