UV紫外线灯如何应用于晶圆光擦除领域?

日期:2021-07-14 09:39 浏览:3267

晶圆(wafer) 是制造半导体器件的基础性原材料。高纯度的半导体经过拉晶、切片等工序制备成为晶圆,晶圆经过一系列半导体制造工艺形成极微小的电路结构,再经切割、封装、测试成为芯片,广泛应用到各类电子设备当中。 晶圆材料经历了 60 余年的技术演进和产业发展,形成了当今以硅为主、新型半导体材料为补充的产业局面。

据悉:全世界80%的手机和电脑由中国生产。中国的高性能芯片95%依靠进口,于是中国每年要花费2200亿美元去进口芯片,该数额为中国全年石油进口额的2倍。所有与光刻机和芯片生产相关的设备和材料也受到封锁,比如晶圆片、高纯金属、刻蚀机等等。

今天,就让小编好好科普一下关于晶圆机UV光擦除原理吧!这样我们才能更加深入了解晶圆机的构造,也能帮助大家理解晶圆机光擦除技术是如何发展进步的!

UV擦写原理 

在数据写入时,需要通过给栅极加上高电压 VPP ,如下图所示,向浮置栅注入电荷。注人后的电荷由于不具备穿透硅氧化膜能壁的能量,因而只能维持现状,所以我们必须给予电荷一定的能量!而这时候就需要用到紫外线了。

1626140596(1).jpg

当浮置栅接收到紫外线的照射,浮置栅中的电子接收了紫外线光量子的能量,则电子变成具有穿透硅氧化膜能壁能量的热电子。如图 所示,热电子穿透硅氧化膜,流向基板和栅极,恢复为擦除状态。擦除操作,只能通过接收紫外线的照射来进行,而不能进行电子擦除。也就是说,只能够进行由 “ 1 ” 向 “ 0 ” 改变比特数,而在反方向上.除擦除芯片全部内容的方法以外,再没有其他的方法。

1626140620(1).jpg

我们知道,光的能量与光的波长成反比例关系,为了让电子成为热电子,从而具有穿透氧化膜的能量,就非常需要波长较短的光即紫外线的照射。由于擦除时间决定于光量子的数目,因而即使在波长较短的情况下,也不能缩短擦除时间。一般地,当波长为 4000A ( 400nm )左右时才开始进行擦除。在 3000A 左右基本达到饱和。低于 3000A 以后,波长即使再短,对于擦除时间也不会产生什么影响。

1626140638(1).jpg

1626140657(1).jpg

(晶圆用UV灯的波谱图)

UV擦除的标准一般为接受精准波长的 253.7nm ,强度 ≥16000 μ W /cm²的紫外线 30 分钟至3小时不等的照射时长,即可完成其擦除操作。

自从 2014 年至今,朗普成功为多家深圳晶圆加工企业提供 UV 光擦除装置,降低了晶圆加工成本,光强衰减小,质量稳定。随着朗普对 UV 光擦除装置的不断研究与发展,肯定能为晶圆行业、芯片制造行业带来更多新的希望!

朗普LOGNPRO晶圆光擦除UV装置 

设备参数

产品名称

晶圆光擦除UV装置

型号

UV-ERX1

输入电压

AC220V 50/60Hz

设备功率

1500W

初始紫外照度(254nm)

出厂紫外强度≥50000μW/cm2(微瓦每平方厘米)

擦除时间

擦除时间(s)=紫外线能量(uj/cm2)/光照强度(μW/cm2)(注:根据客户实际给出的能量计算即可)

装载晶圆片数量

4个8英寸或1个12英寸

设备尺寸

外形尺寸(长×宽×高)

98cm×98cm×53cm

托盘尺寸(长×宽)

75cm×63cm

有效照射区域(长×宽)

70cm×52cm

机器重量

30KG