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發(fā)布時間： 2017 - 12 - 06
在LED外延及芯片制造領(lǐng)域，濕法設(shè)備占據(jù)約40%以上的工藝，隨著工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，濕法設(shè)備已經(jīng)成為LED外延及芯片制造領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備，如SPM酸清洗、有機(jī)清洗、顯影、去膠、ITO蝕刻、BOE蝕刻、PSS高溫側(cè)腐、下蠟、勻膠、甩干、掩膜版清洗等。華林科納（江蘇）CSE深入研究LED生產(chǎn)工藝，現(xiàn)已形成可滿足LED產(chǎn)業(yè)化項目需求的全自動濕法工藝標(biāo)準(zhǔn)成套設(shè)備。 LED 芯片的制造工藝流程為：外延片→清洗→鍍透明電極層→透明電極圖形光刻→腐蝕→去膠→平臺圖形光刻→干法刻蝕→去膠→退火→SiO2 沉積→窗口圖形光刻→SiO2腐蝕→去膠→N極圖形光刻→預(yù)清洗→鍍膜→剝離→退火→P 極圖形光刻→鍍膜→剝離→研磨→切割→芯片→成品測試。 CSE-外延片清洗機(jī)設(shè)備 設(shè)備名稱華林科納（江蘇）CSE-外延片清洗機(jī)設(shè)備可處理晶圓尺寸2”-12”可處理晶圓材料硅、砷化鎵、磷化銦、氮化鎵、碳化硅、鈮酸鋰、鉭酸鋰等應(yīng)用領(lǐng)域集成電路、聲表面波（SAW）器件、微波毫米波器件、MEMS器件、先進(jìn)封裝等專有技術(shù)系統(tǒng)潔凈性技術(shù)均勻性技術(shù)晶圓片N2干燥技術(shù)模塊化系統(tǒng)集成技術(shù)自動傳輸及精確控制技術(shù)溶液溫度、流量和壓力的精確控制技術(shù)主要技術(shù)特點系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、安全腔體獨立密封，具有多種功能可實現(xiàn)晶圓干進(jìn)干出采用工控機(jī)控制，功能強(qiáng)大，操作簡便可根據(jù)用戶要求提供個性化解決方案設(shè)備制造商華林科納（江蘇）半導(dǎo)體設(shè)備有限公司 regal-bio.cn 400-8768-096 ；18915583058更多的外延片清洗設(shè)備相關(guān)資訊可以關(guān)注華林科納CSE官網(wǎng)（regal-bio.cn），現(xiàn)在熱線咨詢400-8798-096可立即獲取免費的半導(dǎo)體行業(yè)相關(guān)清洗設(shè)備解決方案。
發(fā)布時間： 2017 - 12 - 06
旋轉(zhuǎn)式噴鍍臺結(jié)合微組裝工藝對鍍制工藝的小批量、多規(guī)格和特殊應(yīng)用要求等特點，在6＂ （150mm）晶圓電鍍系統(tǒng)中采用了傾斜式旋轉(zhuǎn)噴鍍技術(shù)傾斜式旋轉(zhuǎn)噴鍍單元分由兩個部分組成，一為陰極夾具、旋轉(zhuǎn)單元、導(dǎo)線電刷、Ｎ２ 保護(hù)單元組成的陰極回轉(zhuǎn)體，二為三角形槽體、陽極和電力線擋板組成的陽極腔。傾斜旋轉(zhuǎn)噴鍍結(jié)構(gòu)示意圖如下：從鍍制結(jié)構(gòu)方式、鍍制工藝應(yīng)用分析可以看出，采用傾斜式旋轉(zhuǎn)噴鍍有以下幾種優(yōu)勢。一是這種結(jié)構(gòu)方式易實現(xiàn)槽體密封和附加N2 保護(hù)功能。二是在這種鍍制工藝中，陰極的旋轉(zhuǎn)運動使槽內(nèi)電場不均問題得以解決，從而提高了鍍制的均勻性。三是呈45°傾斜加陰極旋轉(zhuǎn)的方式，可以較容易的祛除晶圓表面的氣泡附著及“產(chǎn)生”氣泡的消除。四是采用了多微孔進(jìn)行鍍液噴射，實現(xiàn)攪拌功能，消除局部PH值、溫度、離子濃度等不均勻帶來的影響。五是采用三角形鍍槽設(shè)計最大限度的減少了鍍液的消耗。六是該鍍制結(jié)構(gòu)方式可以滿足多品種、小批量、低成本的生產(chǎn)需求。傾斜旋轉(zhuǎn)噴鍍技術(shù)、工藝優(yōu)勢斜式三角鍍槽結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)采用傾斜式三角形鍍槽結(jié)構(gòu)，鍍槽入口溢流口均與三角形斜邊平行，可得到穩(wěn)定且不易積累氣泡的流場環(huán)境。通過進(jìn)行相關(guān)模擬、仿真和驗證，鍍液入口采用扇形噴咀式結(jié)構(gòu)，可保證鍍液在平行于陰極表面方向上形成均勻而穩(wěn)定的流場。從而通過改變流場的方法改善了鍍層的均勻性。該結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)點可使電鍍液的用量減至最少程度。 華林科納（江蘇）CSE采用傾斜旋轉(zhuǎn)噴鍍方法進(jìn)行晶圓電鍍工藝處理，由于結(jié)構(gòu)上的特點，該方法經(jīng)實驗驗證具有：①結(jié)構(gòu)簡單；②工藝參數(shù)控制容易；③有利氣泡的消除；④鍍制均勻性得到提高；⑤鍍制溶液用量少。該方法尤其適應(yīng)于小批量、多規(guī)格的電鍍工藝，同時可以取得較好的鍍制均勻性。圖6為我們所研制的150mm晶圓傾斜旋轉(zhuǎn)噴鍍系統(tǒng)，目前已批量生產(chǎn)并在工藝線上得到較好的應(yīng)用，產(chǎn)品已通過技術(shù)定型鑒定和用戶驗收。實現(xiàn)的主要工藝指標(biāo)：最...
發(fā)布時間： 2016 - 06 - 22
雙腔甩干機(jī)1. 應(yīng)用范圍:l 本機(jī)臺適用於半導(dǎo)體2”4”6”8”晶圓(含)以下之旋乾製程.l 設(shè)備為垂直式雙槽體機(jī)臺，可同Run 50片.l 可對旋乾步驟進(jìn)行可程式化控制 (Recipe Program).l 具使用在此設(shè)備已超過20年以上的應(yīng)用馬達(dá)控制系統(tǒng)設(shè)計, 高穩(wěn)定度Rotor 設(shè)計, 震動值均控制於300 um 以下.l 高潔淨(jìng)設(shè)計,微塵控制於每次運轉(zhuǎn)增加量, 0.3um , 30顆以下.   2. 操作流程3. 圖示 4. 規(guī)格l 機(jī)臺內(nèi)皆使用鐵氟龍製DI , N2 控制閥件l 直流式馬達(dá): DC無刷馬達(dá)750Wl 真空負(fù)壓軸封設(shè)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(hù)(加熱器空燒保護(hù))l 槽外貼Silicon材質(zhì)加熱墊 x1 片, 220VAC , 300W(溫度開關(guān)90°C OFF 70°C ON)l  Viton材質(zhì)充氣式氣囊及槽後密封環(huán),保持室外絕緣l 不銹鋼槽體SS316經(jīng)拋光及電解研磨l 單顆螺絲固定轉(zhuǎn)子，並按客戶需求指定使用訂做l 轉(zhuǎn)子經(jīng)拋光及電解研磨，並做動態(tài)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(tǒng)l  控制器操作介面: 7”記憶人機(jī)+ PLC可程式自動化控制器(人機(jī) 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?zāi)簧闲薷摹?#216; 儲存能力記憶模組...
發(fā)布時間： 2016 - 03 - 07
枚葉式清洗機(jī)-華林科納CSE華林科納（江蘇）半導(dǎo)體CSE-單片枚葉式洗凈裝置的特長：單片式清洗裝置的優(yōu)點（與浸漬.槽式比較）1.晶片表面的微粒數(shù)非常少（到25nm可對應(yīng)）例：附著粒子數(shù)…10個/W以下（0.08UM以上粒子）（參考）槽式200個/W2.藥液純水的消費量少藥液…（例）1%DHF的情況  20L/日純水...每處理一枚晶片0.5-1L/分3.小裝置size（根據(jù)每個客戶可以定制） 液體濺射（塵埃強(qiáng)制除去）  （推薦)清洗方法單片式裝置的Particle再附著問題   更多的半導(dǎo)體單片枚葉式濕法腐蝕清洗設(shè)備相關(guān)信息可以關(guān)注華林科納CSE官網(wǎng)（www.hlkncas.com），現(xiàn)在熱線咨詢400-8768-096；18913575037可立即獲取免費的半導(dǎo)體清洗解決方案。
發(fā)布時間： 2016 - 03 - 07
自動供酸系統(tǒng)（CDS）-華林科納（江蘇）CSEChemical Dispense System System 華林科納（江蘇）半導(dǎo)體CSE-CDS自動供酸系統(tǒng) 適用對象：HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途：本設(shè)備主要用于濕法刻蝕清洗等制程工程工序需要的刻蝕液集中進(jìn)行配送，經(jīng)管道至設(shè)備；具有自動化程度高，配比精確，操作簡便等特點；具有良好的耐腐蝕性能?？刂颇Ｊ剑菏謩涌刂颇Ｊ?、自動控制模式設(shè)備名稱華林科納（江蘇）CSE-CDS自動供酸系統(tǒng)設(shè)備型號CSE-CDS-N1507設(shè)計基準(zhǔn)1.供液系統(tǒng)（Chemical Dispense System System）簡稱：CDS2. CDS 將設(shè)置于化學(xué)房內(nèi)：酸堿溶液CDS 系統(tǒng)要求放置防腐性的化學(xué)房；3. 設(shè)備材質(zhì)說明(酸堿類):酸堿溶液CDS外構(gòu)采以WPP 10T 板材，內(nèi)部管路及組件采PFA 451 HP 材質(zhì)；4. 系統(tǒng)為采以化學(xué)原液 雙桶/單桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式運送到制程使用點；5. 過濾器：配有10” PFA材質(zhì)過濾器外殼；6. 供液泵：每種化學(xué)液體配有兩臺或者一臺 PTFE材質(zhì)的進(jìn)口隔膜泵；7. Empty Sensor & Level Sensor：酸堿類采用一般型靜電容近接開關(guān)；8. 所有化學(xué)品柜、歧管箱及閥箱均提供泄漏偵測器與警報功能。CDS系統(tǒng)設(shè)備規(guī)格 1. 系統(tǒng)主要功能概述設(shè)備主要功能：每種化學(xué)液體配兩個桶（自動切換）、配兩臺泵（一用一備）、帶過濾器；系統(tǒng)控制單元：配帶OMRON 8”彩色觸摸屏，OMRON品牌PLC系統(tǒng)；2. 操作模式： CDS 系統(tǒng)皆有PLC 作Unit 內(nèi)部流程控制，操作介面以流程方式執(zhí)行，兼具自動化與親和力。在...
發(fā)布時間： 2018 - 01 - 23
單片清洗機(jī)-華林科納CSESingle wafer cleaner system華林科納（江蘇）CSE-自動單片式腐蝕清洗機(jī)應(yīng)用于清洗（包括光刻板清洗）刻蝕 去膠 金屬剝離等；可處理晶圓尺寸2'-12'；可處理晶圓材料：硅 砷化鎵 磷化銦 氮化鎵 碳化硅 鈮酸鋰 鉭酸鋰等；主要應(yīng)用領(lǐng)域：集成電路   聲表面波器件  微波毫米波器件  MEMS  先進(jìn)封裝等  設(shè) 備 名 稱CSE-單片清洗機(jī)類  型單片式適 用 領(lǐng) 域半導(dǎo)體、太陽能、液晶、MEMS等清 洗 方 式2英寸——12英寸設(shè)備穩(wěn)定性1、≥0.2um顆粒少于10顆2、金屬附著量:3E10 atoms/ cm²3、純水消耗量：1L/min/片4、蝕刻均一性良好（SiO?氧化膜被稀釋HF處理）：≤2%5、干燥時間：≤20S6、藥液回收率：＞95%單片式優(yōu)點1、單片處理時間短（相較于槽式清洗機(jī)）2、節(jié)約成本（藥液循環(huán)利用，消耗量遠(yuǎn)低于槽式）3、良品率高4、有效避免邊緣再附著5、立體層疊式結(jié)構(gòu)，占地面積小 更多的單片（枚葉）式清洗相關(guān)設(shè)備可以關(guān)注華林科納（江蘇）半導(dǎo)體官網(wǎng)，關(guān)注http://regal-bio.cn ,400-8768-096，18913575037
發(fā)布時間： 2017 - 12 - 06
氫氟酸HF自動供液系統(tǒng)-華林科納（江蘇）CSEChemical Dispense System System 華林科納（江蘇）半導(dǎo)體CSE-氫氟酸供液系統(tǒng) 適用對象：HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途：本設(shè)備主要用于濕法刻蝕清洗等制程工程工序需要的刻蝕液集中進(jìn)行配送，經(jīng)管道至設(shè)備；具有自動化程度高，配比精確，操作簡便等特點；具有良好的耐腐蝕性能?？刂颇Ｊ剑菏謩涌刂颇Ｊ?、自動控制模式 設(shè)備名稱華林科納（江蘇）CSE-氫氟酸（HF）供液系統(tǒng)設(shè)備型號CSE-CDS-N2601設(shè)計基準(zhǔn)1.供液系統(tǒng)（Chemical Dispense System System）簡稱：CDS2. CDS 將設(shè)置于化學(xué)房內(nèi)：酸堿溶液CDS 系統(tǒng)要求放置防腐性的化學(xué)房；3. 設(shè)備材質(zhì)說明(酸堿類):酸堿溶液CDS外構(gòu)采以WPP 10T 板材，內(nèi)部管路及組件采PFA 451 HP 材質(zhì)；4. 系統(tǒng)為采以化學(xué)原液 雙桶/單桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式運送到制程使用點；5. 過濾器：配有10” PFA材質(zhì)過濾器外殼；6. 供液泵：每種化學(xué)液體配有兩臺或者一臺 PTFE材質(zhì)的進(jìn)口隔膜泵；7. Empty Sensor & Level Sensor：酸堿類采用一般型靜電容近接開關(guān)；8. 所有化學(xué)品柜、歧管箱及閥箱均提供泄漏偵測器與警報功能。CDS系統(tǒng)設(shè)備規(guī)格 1. 系統(tǒng)主要功能概述設(shè)備主要功能：每種化學(xué)液體配兩個桶（自動切換）、配兩臺泵（一用一備）、帶過濾器；系統(tǒng)控制單元：配帶OMRON 8”彩色觸摸屏，OMRON品牌PLC系統(tǒng)；2. 操作模式： CDS 系統(tǒng)皆有PLC 作Unit 內(nèi)部流程控制，操作介面以流程方式執(zhí)行，兼具自動化...
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選擇性濕蝕刻法提高GaN基發(fā)光二極管的可靠性

時間: 2021-11-03
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選擇性濕蝕刻法提高GaN基發(fā)光二極管的可靠性

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引言

基于氮化鎵(GaN)的半導(dǎo)體已經(jīng)被廣泛研究，因為它們在光電應(yīng)用中具有潛力，例如在藍(lán)色和紫外波長區(qū)域工作的發(fā)光二極管。為了提高氮化鎵基發(fā)光二極管的可靠性，研究了在乙二醇溶液中，用氫氧化鉀+氫氧化鈉對氮化鎵基發(fā)光二極管中的p-氮化鎵表面進(jìn)行選擇性濕法化學(xué)刻蝕。與未蝕刻的發(fā)光二極管相比，蝕刻的發(fā)光二極管在正向和反向偏壓下的泄漏電流要低得多。蝕刻的發(fā)光二極管也顯示出改善的光提取效率，并且在300毫安的高注入電流下光輸出功率的退化速率比未蝕刻的發(fā)光二極管慢。這些結(jié)果可歸因于表面缺陷的減少、空穴濃度的增加和蝕刻的p-GaN的表面粗糙度的增加。

在這項工作中，我們研究了蝕刻發(fā)光二極管在高注入電流下的可靠性。為了檢查進(jìn)入由表面缺陷形成的陷阱中心的漏電流，在發(fā)光二極管上采用了溫度相關(guān)的電流電壓測量。與未蝕刻的發(fā)光二極管相比，選擇性蝕刻的發(fā)光二極管的漏電流顯著降低。

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實驗

使用金屬-有機(jī)化學(xué)氣相沉積法在c面藍(lán)寶石襯底上生長了InGaN-GaN多量子阱(MQW)發(fā)光二極管。發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)由硅摻雜的氮氮化鎵層(2米)、五周期的銦鎵氮(3納米)/氮化鎵(7納米)MQW有源層和鎂摻雜的磷氮化鎵層(0.2米)組成。p-GaN層的霍爾效應(yīng)測量顯示空穴濃度為厘米。樣品用三氯乙烯、丙酮、甲醇和去離子水清洗。然后將發(fā)光二極管樣品在乙二醇(KNE)中的氫氧化鉀(5M)和氫氧化鈉(5M)的蝕刻溶液中在165℃的蝕刻溫度下蝕刻30分鐘(以下稱為KNE蝕刻發(fā)光二極管)。頂部發(fā)光二極管的面積為

300 μm× 300 μm。通過以下工藝制造。發(fā)光二極管的頂部被部分刻蝕，直到暴露出氮化鎵層。在氮化鎵層上沉積了一層鈦鋁(30/80納米)。在p-GaN層上分別沉積了5/5納米和30/80納米的鎳-金薄膜作為電流擴(kuò)散層和p電極。除了電流擴(kuò)散層之外，所有歐姆金屬都在氮氣環(huán)境中于500℃退火30 s。電流擴(kuò)散層在空氣環(huán)境中于500℃退火1分鐘。使用325納米線的氦-鎘激光器作為激發(fā)源，在室溫下測量光致發(fā)光。在20℃–150℃的溫度范圍內(nèi)獲得溫度相關(guān)曲線。通過在室溫下向發(fā)光二極管注入300毫安的電流來測量時間相關(guān)光輸出功率。

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結(jié)果和討論

圖1a表明，KNE溶液選擇性蝕刻后的p-GaN的PL強(qiáng)度較未蝕刻的p-GaN的PL強(qiáng)度降低。在2.9eV(420nm)處的PL峰通常在摻雜Mg的p-GaN層上觀察到，峰值強(qiáng)度的降低與深度缺陷(p-GaN中的mg復(fù)合物)數(shù)量的減少有關(guān)。

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圖1 (a)非蝕刻（閉圓）和蝕刻（蝕刻（開圓）(b)（下）表面Ga2pCaN核心級XPS光譜。(c)使用KNE溶液蝕刻的頂部p-GaN表面的掃描電子顯微鏡圖像

結(jié)果表明，koh基化學(xué)處理可能會形成類似受體的Ga空位，導(dǎo)致空穴濃度的增加，并消除表面氧化鎵和吸附的碳/碳?xì)浠衔?。圖1(b)分別顯示了未蝕刻和KNE蝕刻led的Gax射線光發(fā)射光譜(XPS)峰。用KNE溶液蝕刻的p-GaN的Ga核心水平峰接近價帶邊緣0.7eV，表明p-GaN表面區(qū)域附近的空穴濃度增加。圖1(c)顯示了p-GaN表面的場效應(yīng)掃描電子顯微鏡圖像，用KNE溶液蝕刻165c30min。六角蝕刻坑直徑為1.0米，深度為150納米，通過原子力顯微鏡觀察到蝕刻p-GaN，如圖1(c)所示。

圖2顯示了KNE蝕刻和非蝕刻led的光輸出功率作為正向電流的函數(shù)。由于焦耳加熱和電流擁擠效應(yīng)，在藍(lán)寶石基底上生長的led的光輸出功率隨著輸入電流的增加而呈鐘形。圖2表明，來自KNE蝕刻LED的光輸出功率的臨界電流大于未蝕刻LED。這表明KNE蝕刻過程減少了電流擁擠，抑制了焦耳加熱。由于KNE蝕刻LED的p-蝕刻LEN上的光提取效率，KNE蝕刻LED與非蝕刻LED的光輸出功率可以進(jìn)一步提高。

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圖2 KNE蝕刻和非蝕刻LED的光輸出功率作為注入電流的函數(shù)

圖3顯示了KNE蝕刻和非蝕刻led的光輸出功率，作為在室溫下在300mA的高注入電流下工作的光輸出功率。與未蝕刻LED相比，KNE蝕刻LED的光輸出功率下降緩慢，說明KNE蝕刻LED由于p-GaN層表面缺陷數(shù)量減少，更可靠，壽命更長。

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圖3 在注入電流為300mA下的KNE蝕刻和非蝕刻LED的隨時變化的光功率

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總結(jié)

為了提高發(fā)光二極管的性能和可靠性，使用KNE溶液有選擇地蝕刻InGaN-GaN MQW發(fā)光二極管上的p-GaN層。在20蝕刻-150C溫度范圍內(nèi)，KNE蝕刻LED的正向和反向泄漏電流與非蝕刻LED的正向和反向泄漏電流相比降低。在300mA的高注入電流下，蝕刻LED的降解被極大地抑制。KNE-蝕刻LED的光輸出功率的提高可以歸因于p-GaN中缺陷數(shù)量的減少和由于p-GaN的表面紋理而導(dǎo)致的光提取效率的提高。
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