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1、三安設(shè)備管理培訓(xùn),設(shè)備中心,1,演講目錄,一、設(shè)備介紹1、外延設(shè)備MOCVD2、芯片設(shè)備前道：黃光站、蒸鍍站、薄膜站、清洗站后道：研磨站、劃裂站、測(cè)試站、分選站、目檢站二、管理培訓(xùn)-TPM（TotalProductiveMaintenance）1、TPM的概念2、TPM-零故障,2,設(shè)備介紹-外延設(shè)備,3,MOCVD,MOCVD:MetalorganicchemicalVapourDeposition金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積市場(chǎng)上MOCVD機(jī)型：（1）VEECO：D300（21片）、E400（45片）、E450（54片）、E475（60片）、K465（45片）、K465I（54片）（2）Thoma

2、sSwan(已被AIXTRON收購(gòu))：Crius（31片）、Crius（55片）（3）AIXTRON：G3（24片）、G5（56片）,4,MOCVD反應(yīng)室比較,TurboDisk技術(shù)，主要是利用最高速旋轉(zhuǎn)(800-2000rpm)來(lái)制造出線性層流，達(dá)到外延成長(zhǎng)的目的。優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)能大，操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)量最高，很適合公司大規(guī)模生產(chǎn)。,VEECO-K465I,5,6,AIXTRON-Crius系列,ShowerHead技術(shù)，主要是高密度的陣列噴嘴，密集而均勻的噴出III/V族Source達(dá)到外延成長(zhǎng)的目的。優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)能大，均勻性好、設(shè)備穩(wěn)定高、源耗少、維護(hù)簡(jiǎn)單。適合集中性高的高端產(chǎn)品、或?qū)ΣㄩL(zhǎng)敏感的綠光LE

3、D。,100tubes/inch2tube=0.6mm,7,ThermocoupleTungstenheaterGasinletShowerheadReactorlidOpticalprobeShowerheadwatercooling,H.DoubleO-ringsealI.SusceptorJ.WatercooledchamberK.QuartzlinerL.SusceptorsupportM.Exhaust,Showerhead剖面圖,8,自轉(zhuǎn)載盤(pán)是Aixtron自行開(kāi)發(fā)的GaNMOCVD，與其他設(shè)備最大差異在于:它采用了水平式氣流與行星轉(zhuǎn)盤(pán)(公轉(zhuǎn)+自轉(zhuǎn))的載盤(pán),自轉(zhuǎn)載盤(pán)通過(guò)氣流自轉(zhuǎn)。優(yōu)

4、點(diǎn)：均勻性佳、設(shè)備與設(shè)備之間的一致性與穩(wěn)定性高。缺點(diǎn)：操作較為復(fù)雜(更換備件頻繁)、系統(tǒng)敏感、對(duì)操作精密性要求高。,AIXTRON-G5,透過(guò)TripleInjector的噴頭將III/V族氣體水平噴出、當(dāng)基板表面溫度達(dá)到成長(zhǎng)條件時(shí)，即可在基板表面長(zhǎng)成薄膜。加熱方式：射頻加熱,TripleGasInjector,9,10,設(shè)備介紹-芯片設(shè)備,11,芯片工序流程,清洗站（去除銦）-黃光站(ICP光罩)-ICP站(臺(tái)面蝕刻)-清洗站(去光阻)-ICP站(蝕刻深度)-合金站(去除ICP損傷)-清洗站(預(yù)清洗)-蒸鍍站(ITO)-清洗站(清洗)-黃光站(ITO光罩)-清洗站(ITO蝕刻)-合金站(TC

5、L熔合)-黃光站(Pad光罩)-蒸鍍站(Pad蒸鍍)-清洗站(掀金)-合金站(Pad熔合)-清洗站(清洗)-蒸鍍站(PV薄膜)-黃光站(PV光罩)-清洗站(清洗)-打線(Pad)-接線拉伸測(cè)試-清洗站(剝落實(shí)驗(yàn))-儲(chǔ)藏室共4道光罩共60個(gè)工序步驟目前三安芯片工序3道、4道、5道光罩均有,12,13,化學(xué)站,14,化學(xué)站,關(guān)注點(diǎn)：避免交叉污染、定期更換藥水、設(shè)備定期清洗、建立化學(xué)站檢驗(yàn)制度主要設(shè)備：清洗臺(tái)、甩干機(jī)、等離子去膠機(jī)主要需清洗步驟：下線清洗；CVD前清洗；ITO前清洗。,15,化學(xué)站,1、溶劑清洗去除有機(jī)物（碳?xì)浠衔铮?、酸清洗去除金屬或無(wú)機(jī)物3、等離子清洗去除在沉積前的有機(jī)物,16

6、,17,黃光站,18,黃光站,(1)勻膠機(jī)設(shè)備關(guān)注點(diǎn)：均勻性好，重復(fù)性佳，性價(jià)比高芯片的傳輸方式：履帶式與機(jī)械手式上膠的主要方法為：旋佈法（spincoating）,19,(2)光刻機(jī)設(shè)備關(guān)注點(diǎn)：均勻性好，解析度高，性價(jià)比高光罩機(jī)屬于微影照像設(shè)備，微影照像設(shè)備的目的是將光罩板（1：1或M：1mask）上的圖案照射到晶圓上。經(jīng)過(guò)顯影，烘烤等制程，使晶圓上有了圖案，而可以選擇性地做后續(xù)的制程。照像設(shè)備主要有光罩對(duì)準(zhǔn)儀（maskaligner）和步進(jìn)照像機(jī)（stepper）二種。前者用接觸式照像，后者利用投影式成像。,20,光刻機(jī)最重要特性測(cè)量是影像的解析度。解析度在晶圓上分辨兩個(gè)很靠近尺寸之能力。

7、,21,光刻機(jī)工作的重要部件是光源，光源是以輻射的形式，對(duì)于特定UV的波長(zhǎng)有化學(xué)反應(yīng)。,在光學(xué)雕像中常用的UV波長(zhǎng),22,(3)光阻(光刻膠）關(guān)注點(diǎn)：穩(wěn)定性好，附著性好，性價(jià)比高光阻是一種輻射光敏化合物，可以分為兩種：正光阻和負(fù)光阻。當(dāng)輻射光照射正光阻時(shí)，曝光區(qū)域中無(wú)保護(hù)光阻的化學(xué)鍵結(jié)被打斷，使得曝光區(qū)域中無(wú)保護(hù)光阻很容易被溶解并去除，于是最后遺留的圖案與光罩相同。當(dāng)輻射光照射負(fù)光阻時(shí)，曝光區(qū)域中無(wú)保護(hù)光阻的化學(xué)鍵結(jié)凍結(jié)，使得曝光區(qū)域中無(wú)保護(hù)光阻很難被溶解，于是最后遺留的圖案與光罩相反。,輻射光,負(fù)光阻,負(fù)光阻,輻射光,23,蒸鍍站,24,蒸鍍站,設(shè)備關(guān)注點(diǎn)：均勻性好，附著性好，膜應(yīng)力低、性價(jià)

8、比高，速率高，腔體容易清洗根據(jù)蒸鍍方式可分為以下三種：1.電阻加熱式2.電子束式3.離子束式,25,（1）電阻加熱式,在制程期間，熱阻式蒸鍍系統(tǒng)被抽真空到10-6Torr的高真空下，然后將大電流流過(guò)盛金屬之鎢舟或陶瓷坩堝，因其電阻很大，所以溫度會(huì)很高，連帶使得在鎢舟和陶瓷坩堝內(nèi)的金屬被加熱蒸發(fā)。,26,（2）EBgun（電子束式）,在高真空的環(huán)境里，通過(guò)蒸發(fā)系統(tǒng)使所需要用的金屬達(dá)到熔點(diǎn)，使金屬汽化，通過(guò)控制功率，使汽化按一定的速率，均勻的覆蓋到產(chǎn)品（晶片）表面。,27,（3）濺鍍（離子束式）利用電漿的離子轟擊以動(dòng)量轉(zhuǎn)移原理，將所需沉積材料濺擊出并擴(kuò)散到基板沉積的過(guò)程。,28,不同廠商的ITO膜

9、比較,29,不同沉積方法的ITO表面形態(tài),30,薄膜站,31,薄膜站,（1）干法蝕刻機(jī)設(shè)備關(guān)注點(diǎn)：速率高，均勻性好，選擇比強(qiáng)，表面破壞性低，性價(jià)比高干蝕刻其目的在于能將光罩的影像完整性地再生于晶圓表面，相對(duì)于濕蝕刻，使用干蝕刻所具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.蝕刻輪廓為一具可對(duì)側(cè)壁輪廓優(yōu)良控制的異向性。2.CD良好控制。3.較少的光阻剝離或附著性問(wèn)題。4.從晶圓到晶圓以及從批次到批次，晶圓區(qū)內(nèi)均既有良好的均一性。5.較低的化學(xué)使用及善后成本。,32,平面式干蝕刻：,根據(jù)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，干蝕刻分為：平面式干蝕刻，電子回旋共振式干蝕刻(ECR)，電感耦合式干蝕刻（ICP)。,33,電子回旋共振式干蝕刻（ECR）：

10、,34,電感耦合式干蝕刻（ICP）：,35,36,（2）PECVD設(shè)備關(guān)注點(diǎn)：速率高，均勻性好，薄膜應(yīng)力小，性價(jià)比高反應(yīng)氣體從輝光放電等離子場(chǎng)中獲得能量，激發(fā)并輔助化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)氣相沉積的技術(shù)。,37,研磨站,38,研磨站,設(shè)備關(guān)注點(diǎn)：速率高，均勻性好，性價(jià)比高研磨機(jī)臺(tái)包括：GaN/GaAs上蠟機(jī)（貼片機(jī)），GaN研磨機(jī)，GaN硬拋機(jī)，GaN軟拋機(jī)，GaAs研磨機(jī)工作原理:,39,劃裂站,40,劃裂站,（1）GaAs切割機(jī)將被切割物粘在白膜上，由工作盤(pán)真空吸牢，用高速旋轉(zhuǎn)的刀片在被切割物上劃出所需的圖形。圖形的精密程度由步進(jìn)電機(jī)控制。,設(shè)備關(guān)注點(diǎn)：步進(jìn)電機(jī)控制及激光能量穩(wěn)定，芯片表面污

11、染少，切割深度重復(fù)性佳，性價(jià)比高,41,GaAsChipsCuttingDamages,42,（2）GaN劃片機(jī)鐳射切割原理：高頻激光聚焦點(diǎn)固定，并保持激光的高頻發(fā)射。芯片通過(guò)真空固定在CHUCK盤(pán)上。馬達(dá)帶動(dòng)CHUCK盤(pán)移動(dòng)，激光聚焦點(diǎn)藍(lán)寶石瞬間汽化，并由于移動(dòng)而形成線裝凹槽。,43,先進(jìn)隱形切割：使用隱形劃片機(jī)可以省去化學(xué)站的SWE工藝流程，從而縮短整個(gè)芯片制程，提高產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本。隱形切割可以縮小切割道,可以增加單片芯粒數(shù)量數(shù)量,可以降低成本。隱形切割因?yàn)榱哑悸矢?，因此可以增加芯粒厚?可以提高亮度，同時(shí)可以降低DBR蒸鍍破片率,提高良率。,44,鐳射切割的剖面,45,傳統(tǒng)鐳射切割

12、的功率損耗,46,測(cè)試站,47,測(cè)試站,設(shè)備關(guān)注點(diǎn)：準(zhǔn)確性高，吸光角度大，設(shè)備穩(wěn)定，速率高，性價(jià)比高點(diǎn)測(cè)機(jī)工作原理：在芯粒的兩個(gè)電極上加上自動(dòng)調(diào)壓電源，使通過(guò)芯片的電流為固定值，從而測(cè)算出芯粒的電學(xué)特性；通過(guò)光纖傳導(dǎo)，將芯片發(fā)出的光傳到測(cè)試儀，測(cè)算出芯粒的光學(xué)特性。,48,FORmw,FORmcd,Integratingsphere,Microscope,Solarcell,Opticalfiber,Microscope,Opticalfiber,49,分選站,50,分選站,根據(jù)測(cè)試所得的主波長(zhǎng)，發(fā)光強(qiáng)度，光通量，ESD,工作電壓,反向擊穿電壓等將LED進(jìn)行分類及分檔，分選機(jī)自動(dòng)地根據(jù)設(shè)定把l

13、ED分裝在不同的Bin里。,設(shè)備關(guān)注點(diǎn)：速率高，Bin數(shù)量大，性價(jià)比高,51,目檢站,52,目檢-AOI,制程應(yīng)用:晶片或芯粒外觀缺陷檢出(前道晶片/後道芯粒/PSS襯底)芯粒圖形外觀特性值量測(cè)可作為取代人工目檢或制程良率改善的分析工具特性:相較於人工檢查,機(jī)臺(tái)檢出能力及效率相對(duì)穩(wěn)定有助降低目檢成本及人員過(guò)挑率檢出的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)精確,有助生產(chǎn)及工程改善分析,設(shè)備關(guān)注點(diǎn)：掃描能力穩(wěn)定性好、傳輸機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性好、操作界面及分析工具完整度好、支援及客服及時(shí),53,管理培訓(xùn)-TPM,54,TPM的概念,55,56,57,58,59,60,61,TPM-零故障,62,63,64,65,66,67,Thanks!,68,