(7)三安设备管理培训V4ppt课件

三安设备管理培训,设备中心,1,演讲目录,一、设备介绍1、外延设备MOCVD2、芯片设备前道：黄光站、蒸镀站、薄膜站、清洗站后道：研磨站、划裂站、测试站、分选站、目检站二、管理培训-TPM（TotalProductiveMaintenance）1、TPM的概念2、TPM-零故障,2,设备介绍-外延设备,3,MOCVD,MOCVD:MetalorganicchemicalVapourDeposition金属有机化学气相沉积市场上MOCVD机型：（1）VEECO：D300（21片）、E400（45片）、E450（54片）、E475（60片）、K465（45片）、K465I（54片）（2）ThomasSwan(已被AIXTRON收购)：Crius（31片）、Crius（55片）（3）AIXTRON：G3（24片）、G5（56片）,4,MOCVD反应室比较,TurboDisk技术，主要是利用最高速旋转(800-2000rpm)來制造出线性层流，达到外延成长的目的。优点：产能大，操作简单，产量最高，很适合公司大规模生产。,VEECO-K465I,5,6,AIXTRON-Crius系列,ShowerHead技术，主要是高密度的阵列噴嘴，密集而均匀的噴出III/V族Source达到外延成長的目的。优点：产能大，均匀性好、设备稳定高、源耗少、维护简单。适合集中性高的高端产品、或对波长敏感的绿光LED。,100tubes/inch2tube=0.6mm,7,ThermocoupleTungstenheaterGasinletShowerheadReactorlidOpticalprobeShowerheadwatercooling,H.DoubleO-ringsealI.SusceptorJ.WatercooledchamberK.QuartzlinerL.SusceptorsupportM.Exhaust,Showerhead剖面图,8,自转载盘是Aixtron自行开发的GaNMOCVD，与其他设备最大差异在于:它采用了水平式气流与行星转盘(公转+自转)的载盘,自转载盘通过气流自转。优点：均勻性佳、设备与设备之间的一致性与稳定性高。缺点：操作较为复杂(更换备件频繁)、系统敏感、对操作精密性要求高。,AIXTRON-G5,透过TripleInjector的噴头將III/V族气体水平噴出、当基板表面温度达到成长条件时，即可在基板表面长成薄膜。加热方式：射频加热,TripleGasInjector,9,10,设备介绍-芯片设备,11,芯片工序流程,清洗站（去除铟）-黄光站(ICP光罩)-ICP站(台面蚀刻)-清洗站(去光阻)-ICP站(蚀刻深度)-合金站(去除ICP损伤)-清洗站(预清洗)-蒸镀站(ITO)-清洗站(清洗)-黄光站(ITO光罩)-清洗站(ITO蚀刻)-合金站(TCL熔合)-黄光站(Pad光罩)-蒸镀站(Pad蒸镀)-清洗站(掀金)-合金站(Pad熔合)-清洗站(清洗)-蒸镀站(PV薄膜)-黄光站(PV光罩)-清洗站(清洗)-打线(Pad)-接线拉伸测试-清洗站(剥落实验)-储藏室共4道光罩共60个工序步骤目前三安芯片工序3道、4道、5道光罩均有,12,13,化学站,14,化学站,关注点：避免交叉污染、定期更换药水、设备定期清洗、建立化学站检验制度主要设备：清洗台、甩干机、等离子去胶机主要需清洗步骤：下线清洗；CVD前清洗；ITO前清洗。,15,化学站,1、溶剂清洗去除有机物（碳氢化合物）2、酸清洗去除金属或无机物3、等离子清洗去除在沉积前的有机物,16,17,黄光站,18,黄光站,(1)匀胶机设备关注点：均匀性好，重复性佳，性价比高芯片的传输方式：履带式与机械手式上胶的主要方法为：旋佈法（spincoating）,19,(2)光刻机设备关注点：均匀性好，解析度高，性价比高光罩机属于微影照像设备，微影照像设备的目的是将光罩板（1：1或M：1mask）上的图案照射到晶圆上。经过显影，烘烤等制程，使晶圆上有了图案，而可以选择性地做后续的制程。照像设备主要有光罩对准仪（maskaligner）和步进照像机（stepper）二种。前者用接触式照像，后者利用投影式成像。,20,光刻机最重要特性测量是影像的解析度。解析度在晶圆上分辨两个很靠近尺寸之能力。,21,光刻机工作的重要部件是光源，光源是以辐射的形式，对于特定UV的波长有化学反应。,在光学雕像中常用的UV波长,22,(3)光阻(光刻胶）关注点：稳定性好，附着性好，性价比高光阻是一种辐射光敏化合物，可以分为两种：正光阻和负光阻。当辐射光照射正光阻时，曝光区域中无保护光阻的化学键结被打断，使得曝光区域中无保护光阻很容易被溶解并去除，于是最后遗留的图案与光罩相同。当辐射光照射负光阻时，曝光区域中无保护光阻的化学键结冻结，使得曝光区域中无保护光阻很难被溶解，于是最后遗留的图案与光罩相反。,辐射光,负光阻,负光阻,辐射光,23,蒸镀站,24,蒸镀站,设备关注点：均匀性好，附着性好，膜应力低、性价比高，速率高，腔体容易清洗根据蒸镀方式可分为以下三种：1.电阻加热式2.电子束式3.离子束式,25,（1）电阻加热式,在制程期间，热阻式蒸镀系统被抽真空到10-6Torr的高真空下，然后将大电流流过盛金属之钨舟或陶瓷坩埚，因其电阻很大，所以温度会很高，连带使得在钨舟和陶瓷坩埚内的金属被加热蒸发。,26,（2）EBgun（电子束式）,在高真空的环境里，通过蒸发系统使所需要用的金属达到熔点，使金属汽化，通过控制功率，使汽化按一定的速率，均匀的覆盖到产品（晶片）表面。,27,（3）溅镀（离子束式）利用电浆的离子轰击以动量转移原理，将所需沉积材料溅击出并扩散到基板沉积的过程。,28,不同厂商的ITO膜比较,29,不同沉积方法的ITO表面形态,30,薄膜站,31,薄膜站,（1）干法蚀刻机设备关注点：速率高，均匀性好，选择比强，表面破坏性低，性价比高干蚀刻其目的在于能将光罩的影像完整性地再生于晶圆表面，相对于湿蚀刻，使用干蚀刻所具有以下优点：1.蚀刻轮廓为一具可对侧壁轮廓优良控制的异向性。2.CD良好控制。3.较少的光阻剥离或附着性问题。4.从晶圆到晶圆以及从批次到批次，晶圆区内均既有良好的均一性。5.较低的化学使用及善后成本。,32,平面式干蚀刻：,根据反应器的结构，干蚀刻分为：平面式干蚀刻，电子回旋共振式干蚀刻(ECR)，电感耦合式干蚀刻（ICP)。,33,电子回旋共振式干蚀刻（ECR）：,34,电感耦合式干蚀刻（ICP）：,35,36,（2）PECVD设备关注点：速率高，均匀性好，薄膜应力小，性价比高反应气体从辉光放电等离子场中获得能量，激发并辅助化学反应，从而实现化学气相沉积的技术。,37,研磨站,38,研磨站,设备关注点：速率高，均匀性好，性价比高研磨机台包括：GaN/GaAs上蜡机（贴片机），GaN研磨机，GaN硬抛机，GaN软抛机，GaAs研磨机工作原理:,39,划裂站,40,划裂站,（1）GaAs切割机将被切割物粘在白膜上，由工作盘真空吸牢，用高速旋转的刀片在被切割物上划出所需的图形。图形的精密程度由步进电机控制。,设备关注点：步进电机控制及激光能量稳定，芯片表面污染少，切割深度重复性佳，性价比高,41,GaAsChipsCuttingDamages,42,（2）GaN划片机镭射切割原理：高频激光聚焦点固定，并保持激光的高频发射。芯片通过真空固定在CHUCK盘上。马达带动CHUCK盘移动，激光聚焦点蓝宝石瞬间汽化，并由于移动而形成线装凹槽。,43,先进隐形切割：使用隐形划片机可以省去化学站的SWE工艺流程，从而缩短整个芯片制程，提高产能，降低生产成本。隐形切割可以缩小切割道,可以增加单片芯粒数量数量,可以降低成本。隐形切割因为裂片良率高，因此可以增加芯粒厚度,可以提高亮度，同时可以降低DBR蒸镀破片率,提高良率。,44,镭射切割的剖面,45,传统镭射切割的功率损耗,46,测试站,47,测试站,设备关注点：准确性高，吸光角度大，设备稳定，速率高，性价比高点测机工作原理：在芯粒的两个电极上加上自动调压电源，使通过芯片的电流为固定值，从而测算出芯粒的电学特性；通过光纤传导，将芯片发出的光传到测试仪，测算出芯粒的光学特性。,48,FORmw,FORmcd,Integratingsphere,Microscope,Solarcell,Opticalfiber,Microscope,Opticalfiber,49,分选站,50,分选站,根据测试所得的主波长，发光强度，光通量，ESD,工作电压,反向击穿电压等将LED进行分类及分档，分选机自动地根据设定把lED分装在不同的Bin里。,设备关注点：速率高，Bin数量大，性价比高,51,目检站,52,目检-AOI,制程应用:晶片或芯粒外观缺陷检出(前道晶片/後道芯粒/PSS衬底)芯粒图形外观特性值量测可作为取代人工目检或制程良率