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UV紫外線燈如何應(yīng)用于晶圓光擦除領(lǐng)域？

日期：2021-07-14 09:39 瀏覽：7460

晶圓（wafer） 是制造半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)性原材料。高純度的半導(dǎo)體經(jīng)過拉晶、切片等工序制備成為晶圓，晶圓經(jīng)過一系列半導(dǎo)體制造工藝形成極微小的電路結(jié)構(gòu)，再經(jīng)切割、封裝、測試成為芯片，廣泛應(yīng)用到各類電子設(shè)備當(dāng)中。 晶圓材料經(jīng)歷了 60 余年的技術(shù)演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成了當(dāng)今以硅為主、新型半導(dǎo)體材料為補充的產(chǎn)業(yè)局面。

據(jù)悉：全世界80%的手機(jī)和電腦由中國生產(chǎn)。中國的高性能芯片95%依靠進(jìn)口，于是中國每年要花費2200億美元去進(jìn)口芯片，該數(shù)額為中國全年石油進(jìn)口額的2倍。所有與光刻機(jī)和芯片生產(chǎn)相關(guān)的設(shè)備和材料也受到封鎖，比如晶圓片、高純金屬、刻蝕機(jī)等等。

今天，就讓小編好好科普一下關(guān)于晶圓機(jī)UV光擦除原理吧！這樣我們才能更加深入了解晶圓機(jī)的構(gòu)造，也能幫助大家理解晶圓機(jī)光擦除技術(shù)是如何發(fā)展進(jìn)步的！

UV擦寫原理?

在數(shù)據(jù)寫入時，需要通過給柵極加上高電壓 VPP ，如下圖所示，向浮置柵注入電荷。注人后的電荷由于不具備穿透硅氧化膜能壁的能量，因而只能維持現(xiàn)狀，所以我們必須給予電荷一定的能量！而這時候就需要用到紫外線了。

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當(dāng)浮置柵接收到紫外線的照射，浮置柵中的電子接收了紫外線光量子的能量，則電子變成具有穿透硅氧化膜能壁能量的熱電子。如圖 所示，熱電子穿透硅氧化膜，流向基板和柵極，恢復(fù)為擦除狀態(tài)。擦除操作，只能通過接收紫外線的照射來進(jìn)行，而不能進(jìn)行電子擦除。也就是說，只能夠進(jìn)行由 “ 1 ” 向 “ 0 ” 改變比特數(shù)，而在反方向上．除擦除芯片全部內(nèi)容的方法以外，再沒有其他的方法。

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我們知道，光的能量與光的波長成反比例關(guān)系，為了讓電子成為熱電子，從而具有穿透氧化膜的能量，就非常需要波長較短的光即紫外線的照射。由于擦除時間決定于光量子的數(shù)目，因而即使在波長較短的情況下，也不能縮短擦除時間。一般地，當(dāng)波長為 4000A （ 400nm ）左右時才開始進(jìn)行擦除。在 3000A 左右基本達(dá)到飽和。低于 3000A 以后，波長即使再短，對于擦除時間也不會產(chǎn)生什么影響。

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（晶圓用UV燈的波譜圖）

UV擦除的標(biāo)準(zhǔn)一般為接受精準(zhǔn)波長的 253.7nm ，強(qiáng)度 ≥16000 μ W /cm2的紫外線 30 分鐘至3小時不等的照射時長，即可完成其擦除操作。

自從 2014 年至今，朗普成功為多家深圳晶圓加工企業(yè)提供 UV 光擦除裝置，降低了晶圓加工成本，光強(qiáng)衰減小，質(zhì)量穩(wěn)定。隨著朗普對 UV 光擦除裝置的不斷研究與發(fā)展，肯定能為晶圓行業(yè)、芯片制造行業(yè)帶來更多新的希望！

朗普LOGNPRO晶圓光擦除UV裝置?

設(shè)備參數(shù)

產(chǎn)品名稱

晶圓光擦除UV裝置

型號

UV-ERX1

輸入電壓

AC220V 50/60Hz

設(shè)備功率

1500W

初始紫外照度（254nm）

出廠紫外強(qiáng)度≥50000μW/cm2（微瓦每平方厘米）

擦除時間

擦除時間（s）=紫外線能量（uj/cm2）/光照強(qiáng)度（μW/cm2）(注：根據(jù)客戶實際給出的能量計算即可)

裝載晶圓片數(shù)量

4個8英寸或1個12英寸

設(shè)備尺寸

外形尺寸（長×寬×高）

98cm×98cm×53cm

托盤尺寸（長×寬）

75cm×63cm

有效照射區(qū)域（長×寬）

70cm×52cm

機(jī)器重量

30KG