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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(diǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、安全腔體獨(dú)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(fèi)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(diǎn)，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(yùn)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(diǎn)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(diǎn)，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(yùn)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(diǎn)（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(fèi)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(fèi)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(diǎn)；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(yùn)送到制程使用點(diǎn)；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(diǎn)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(diǎn)；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(yùn)送到制程使用點(diǎn)；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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化學(xué)濕法生長GaN基發(fā)光二極管的研究

時間: 2021-11-10
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化學(xué)濕法生長GaN基發(fā)光二極管的研究

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引言

? ? ? 氮化鎵發(fā)光二極管是異質(zhì)外延生長在不同的襯底上，如藍(lán)寶石和碳化硅，因為生長塊狀氮化鎵有困難。藍(lán)寶石是最常用的襯底，因為它的成本相對較低。然而，由于外延氮化鎵薄膜和藍(lán)寶石襯底之間晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)的巨大失配，在平面藍(lán)寶石襯底上生長的氮化鎵導(dǎo)致高密度的位錯缺陷(10±10厘米)。

我們研究了氮化鎵(GaN)基發(fā)光二極管(LED)對性能增強(qiáng)的反應(yīng)機(jī)制，其生長在化學(xué)濕蝕刻圖案藍(lán)寶石襯底(CWE-PSS)上，該二極管在頂部表面具有v形坑特征。根據(jù)溫度依賴的光致發(fā)光(PL)測量和測量的外部量子效率，該結(jié)構(gòu)可以同時提高內(nèi)部量子效率和光提取效率。

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實驗

? ? ? 藍(lán)寶石襯底上的蝕刻圖案是排列的六方孔陣列。在這里，我們使用硫酸和磷酸的混合溶液(HSO：HPO)在300℃的工作溫度下蝕刻藍(lán)寶石基底。CWE-PSS的制造細(xì)節(jié)可以在其他地方找到。圖1(a)中顯示了CWE-PSS的俯視圖掃描電鏡圖像。單個孔的直徑為3m，晶格常數(shù)為7m。蝕刻孔深度為0.5m，中心為三角形平面，被三個平面面包圍。然后在低壓金屬-有機(jī)化學(xué)氣相沉積CWE-PSS上培養(yǎng)LED結(jié)構(gòu)。三甲基鎵(TMGa)、三甲基鈉(TMIn)和氨(NH)分別作為Ga、In、N前體，雙環(huán)戊二烯鎂(CpMg)和硅烷(SiH)作為p型和N型摻雜源。

? ? ? 本方法采用了兩種不同的p型氮化鎵包覆層生長溫度，1050℃和800℃。在氮化鎵層的低生長溫度下(即800℃)下，在LED表面的上表面可以看到大量的v形凹坑。在這些p型覆層的生長過程中，在不同的生長溫度下調(diào)整CpMg流量，使所有樣品中相同的Mg摻雜濃度約為3×1017cm-3。發(fā)光二極管是傳統(tǒng)的發(fā)光二極管，其生長在平面藍(lán)寶石襯底上，并具有在1050℃生長的p型氮化鎵的平坦表面形態(tài)。對于發(fā)光二極管，鎳-金透明接觸層被蒸發(fā)到p型氮化鎵蓋層上以用作透明接觸層，然后厚的金層被沉積到部分p型氮化鎵蓋層上以用作p電極。鈦-鋁-鉑-金觸點(diǎn)被沉積在暴露的氮-氮化鎵層上作為氮電極。LED-B生長在平面藍(lán)寶石襯底上，但具有在800℃生長的p型GaN的粗糙表面形態(tài)。LED-C生長在CWE-PSS上，并且還具有在800℃生長的p型GaN的粗糙表面形態(tài)。圖1(b)–(d)分別示出了LED-A、LED-B和LED-C的最終結(jié)構(gòu)的示意圖。

化學(xué)濕法生長GaN基發(fā)光二極管的研究?

圖1 CWE-PSS的俯視掃描電鏡圖像

總結(jié)和討論

? ? ? 形凹坑粗糙表面：用掃描電鏡研究了生長溫度對p型氮化鎵表面形貌的影響。圖2顯示了LED-A、LED-B和LED-C的表面形貌的SEM圖像，在圖2(a)中，可以清楚地看到LED-A的表面相當(dāng)平坦，并且包含非常少的六邊形凹坑。這些六邊形凹坑起源于量子阱中所謂的V形凹坑。由InGaN和GaN層之間的晶格失配引起的應(yīng)變以及由于MQWs中相對低的生長溫度(700℃)引起的表面遷移率的降低是MQWs中V形凹坑形成的驅(qū)動力。多量子阱中V形坑的形成主要是為了釋放TD缺陷周圍InGaN/GaN材料異質(zhì)外延誘導(dǎo)的高應(yīng)變能。因此，每個V形坑的底部總是與一個TD缺陷相連，并且MQWs中V形坑的密度幾乎與TD缺陷的密度相等。然而，隨后在1050℃生長的p型氮化鎵完全填滿了多量子阱中的V型坑。因為在如此高的生長溫度下提供了足夠的表面遷移率。因此，在圖2(a)中觀察到平坦的p型氮化鎵表面。對于發(fā)光二極管B和發(fā)光二極管C，在p型氮化鎵的生長過程中，我們通過將生長溫度降低到800℃來降低遷移的鎵原子的表面遷移率。由于鎵原子遷移到適當(dāng)位置的能量不足，氮化鎵的橫向生長速率將小于氮化鎵的垂直生長速率，并且在p型氮化鎵中與在多量子阱中一樣，基本上形成了V形凹坑輪廓。

? ? ? 內(nèi)部量子效率：為了闡明CWE-PSS增強(qiáng)的起源，我們用透射電鏡研究了生長在CWE-PSS (LED-C)和平面藍(lán)寶石襯底(LED-B)上的發(fā)光二極管的晶體質(zhì)量。對于生長在平面藍(lán)寶石襯底(LED-B)上的LED，GaN/ sap- phire界面和MQWs區(qū)域的截面TEM圖像分別顯示在圖5(a)和(B)中?？梢钥吹轿诲e缺陷線束從氮化鎵/藍(lán)寶石界面垂直輻射到多量子阱區(qū)。如圖5(c)和(d)所示，在CWE-PSS (LED-C)上的薄膜的結(jié)晶學(xué)是完全不同的，圖5(C)和(d)分別示出了在CWE-PSS (LED-C)上生長的LED的GaN/藍(lán)寶石界面和MQWs區(qū)域的橫截面TEM圖像。如圖5(c)所示，溝槽區(qū)內(nèi)存在大量堆垛層錯。堆垛層錯的形成可能是由于在GaN緩沖層的初始生長過程中從脊區(qū)開始覆蓋溝槽區(qū)的同質(zhì)外延橫向生長，導(dǎo)致溝槽區(qū)上的高晶體質(zhì)量。這些堆垛層錯與垂直穿透位錯相互作用，使它們水平彎曲。因此，更少的穿透位錯可以穿透到有源區(qū)，這意味著在CWE-PSS上生長的發(fā)光二極管-碳的高晶體質(zhì)量。

? ? ? 光提取效率：發(fā)光二極管-A、發(fā)光二極管-B和發(fā)光二極管-C的集成輸出光功率與驅(qū)動電流的關(guān)系曲線如圖10所示。在我們所有的測量條件下，生長在CWE-PSS上并且頂面有V形凹坑的發(fā)光二極管-C產(chǎn)生的光輸出比發(fā)光二極管-A和發(fā)光二極管-B高得多。注入電流為20 mA時，發(fā)現(xiàn)這些發(fā)光二極管的電致發(fā)光峰都出現(xiàn)在465納米左右，因為使用了完全相同的MQW結(jié)構(gòu)。

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總結(jié)

? ? ? 我們研究了生長在V型CWE-珀塞爾晶體上的氮化鎵基發(fā)光二極管的晶體學(xué)和光學(xué)特性和頂面上的凹坑特征。由于在GaN初始橫向生長過程中CWE-PSS誘導(dǎo)的堆垛層錯有效地阻擋了位錯，因此發(fā)現(xiàn)穿透位錯的密度從1.28±10厘米顯著降低到3.62±10厘米。因此，獲得了63%的高內(nèi)部量子效率，這通過隨激發(fā)激光功率變化的溫度相關(guān)的光致發(fā)光強(qiáng)度來測量。通過使用拋物面自相關(guān)函數(shù)，由V形凹坑組成的粗糙化表面可以被認(rèn)為是強(qiáng)漫射體，這導(dǎo)致光提取效率提高了20%。此外，由于CWE-PSS能夠有效地將引導(dǎo)光衍射到發(fā)光二極管芯片的逃逸錐中，光提取效率額外提高了7.8%。所有上述有利機(jī)制的組合提供了外部量子效率的45%的顯著提高，并且證明了與頂面上的V形凹坑組合的CWE-PSS是下一代照明源的有前途的結(jié)構(gòu)。
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