Способ очистки полупроводниковых пластин и устройство для его осуществления

 

1. Способ очистки полупроводниковых пластин путем их промывки в жидкости с пропусканием через жидкость газа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки,пропускание через жидкость осуществляют непосредственно вдоль очищаемой поверхности полупроводниковых пластин, причем расход газа периодически изменяют по гармоническому закону. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИНЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А. /

/ °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3484579/18-21 (22) 11.08.82 (46) 30.04.84. Бюл. № 16 (72) В. И. Колешко, Е И Лапицкий;

Ю. В. Мешков и А. И. Романовский (71) Институт электроники АН БССР (53) 621.396.6..002(088,8) (56) I. Микроэлектроника. Обзоры по электронной технике, вып. 3(293).

1971 с, 1!2, 2, Патент Франции ¹ 2140895, кл, Н 05 К 3/00, 19.01.73 (прототип), 3(5(1 H Ol 1 21/306 Н 05 К 3 26 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТ ВЛЕ НИЯ . (57) 1. Способ очистки полупроводниковых пластин путем их промывки в жидкости с пропусканием через жидкость газа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки,пропускание газа через жидкость осуществляют непосредственно вдоль очищаемой поверхности полупроводниковых пластин, причем расход газа периодически изменяют по гармоническому закону.

1089674 за (2).

2, Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее ванну для промывочной жидкости с нагнета тельным и сливным патрубками и размещенные ванне трубки с отверстиями для подачи газа, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено регулятором расхода газа и узлом отвода газа из жидкости, выполненным

Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано в технологических процессах изготовления широкого класса полупроводниковых (и/и) приборов и ин- 5 тегральных схем (ИС), в частности . при финишной очистке поверхностных подложек перед эпитаксией, окислением, диффузией, Известен способ очистки поверхность п/п пластин путем их промывки в протоке деионизованной воды, а также устройство для его осуществления, содержащее ванну с окном для слива, держатели для крепления пластин и нагнетающий как л для подвода деионизованной воды 11)

Однако данный способ характеризуется недостаточным качеством очистки поверхностей п/п пластин, длитель- 2О ным циклом очистки и большим расходом деионизованной воды, что снижает о эффективность процесса очистки указанным способом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ очистки полупроводниковых ййастин путем их промывки в жидкости с пропусканием через жидкость rasa u устройство для его осуществления, содержащее ванну для промывочной жидкости с нагнетательным и сливным патрубками и размещенные в ванне трубки с отверстиями для подачи гаОднако известный способ и устройство для его осуществления также не обеспечивают достаточной эффективности очистки, так как пузырьки

40 газа равномерно распределяются по в виде трубок с отверстиями, причем трубки подачи и отвода газа изогнуты по форме обрабатываемых полупроводниковых пластин с образованием канала для из размещения, трубки подачи газа соединены с регулятором расхода газа, а отверстия в трубках подачи газа выполнены с наклоном в сторону канала для размещения обрабатываемых пластин. всему объему промывочной жидкости в ванне и основная часть не участвует в процессе очистки, при этом непроизводительно расходуется большое количество газа, Цель изобретения — повышение эффективности очистки.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу очистки полупроводниковых пластин путем их промывки в жидкости с пропусканием через жидкость газа пропускание газа через жидкость осуществляют непосредственно вдоль очищаемой поверхности полупроводниковых пластин, причем расход газа периодически изменяют по гармоническому закону„

Устройство для осуществления способа очистки полупроводниковых пластин, содержащее ванну для промывочной жидкости с нагнетательным и сливиым патрубками и размещенные в ванне трубки с отверстиями для подачи газа, снабжено регулятором расхода газа и узлом отвода газа из жидкости, выполненным в виде трубок с отверстиями, причем трубки подачи и отвода газа изогнуты по форме обрабатываемых полупроводниковых пластин с образованием канала для их размещения, трубки подачи газа соединены с регулятором расхода газа, а отверстия в трубках подачи газа выполнены с наклоном в сторону канала для размещения обрабатываемых пластин, На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид„ на фиг. 2 разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3— трубки подачи rasa, разрез.!

089674

Устройство содержит ванну 1 дпя промывочной жидкости с нагнетательным

2 и сливным 3 патрубками и рассекателем 4 потока жидкости, выполненным в виде перфорированной пластины. В ванне размещены трубки 5 с отверстиями 6 для подачи газа и узел отвода газа из жидкости, выполненный в виде трубок 7 с отверстиями, расположенными аналогично отверстиям 6 трубок 5, но имеющим. большой диаметр, Трубки 5 и 7 изогнуты по форме обрабатываемых пластин 8 и образуют каналы 9 для их размещения при обработке. Трубки 5 через регулятор 10 расхода газа соединены с источником 11 газа. Отверстия 6 в трубках 5 выполнены под углом 10-30 в сторону канала 9, а радиус этих отверстий выполнен в

-5 -2 пределах 5.10 — 5 10 см.

Способ очистки пластин осуществляют следующим образом, Через нагнетательный патрубок 2 в ванну 1 подают промывочную жидкость, часть которой сливается через патрубок 3, а часть отводится через трубки 7, что создает направление потока жидкости вдоль обрабатываемых пластин 8, установленных в каналах 9, Из источника 11 газа через регулятор 10 расхода газа в трубки 5 подают газ, который в виде пузырьков выходит из отверстий б.

Пузырьки газа проходят непосредственно вдоль поверхности пластин 8 и с потоком жидкости удаляются в трубки

7.

При прохождении пузырька rasa непосредственно вдоль поверхности пластины 8 в результате поверхностных сил он стремится прилипнуть к поверхности пластины, замещая ею часть своей поверхности, На границе раздела газ — жидкость пузырька просходит концентрация загрязнений, химически инертных частиц и других примесей, В результате пузырек, перемещаясь по очищаемой поверхности, оставляет расчищенные дорожки, направление которых совпадает с его траекторией, Так как перешедшие в жидность и находящиеся вблизи поверхности пластин 8 загрязнения также концентрируются на границе .раздела газ — жидкость, то и при прохождении пузырьков в непосредственной близости от поверхности пластины 8, но без касания с ней, также происходит удаление эагряэне-..

Проведение очистки способом с помощью предлагаемого устройства позво-, ляет создать пелену газовых пузырьков непосредственно вблизи поверхности очищаемых полупроводниковых пластин, в результате чего происходит удаление загрязнений за счет их концентрации на границе раздела жидкость — гаэ и создания вихревых микропотоков вблизи поверхности пластины, При этом газовая фаза эффективно расходуется на ний. Кроме того, проце сс очистки интенсифицируется эа счет микропотоков, возникающих в окрестностях пузырьков при их движении.

5 В процессе очистки расход rasa периодически изменяют регулятором 10 по гармоническому закону в пределах

10 R — 10 R см /с (R — радиус ото 4верстия), что позволяет создавать пу-!

О эырьки различных размеров. Пузырьки малых размеров способствуют более эффективной очистке рельефных зон и созданию мелкомасштабных вихревых микропотоков, Пузырьки больших размеров позволяют повысить скорость вихревых микропотоков и осуществить удаление более крупной фракции загрязнений. При своем подъеме они испытывают вибрации и совершают зигзагообразное движение. В результате такого чередования пузырьков различных размеров исключается их воздействие на поверхность пластин 8 по регуляторным траекториям, при этом создаются равные условия очистки всей поверхности, Частота, с которо изменяется с помощью регулятора 10 расход газа через отверстие, ограничивается сверху временем, достаточным для прохождения вдоль поверхности пластины самых мелких пузырьков, и составляет 1 — 5 Гц, а снизу — достаточностью циклов изменения расхода в течение времени очистки, 35 Пример, Производят очистку пластин прибора КТ 972. В качестве промывочной жидкости используют деионизированную воду, а в качестве газа — азот марки А, очищенный фильт40 рами типа ФАГ-0,6.Частоту изменения рас-Я хода газа выбирают в пределах 1 — 5 ° 10 Гц, а расход газа — в пределах 2,5 10 —

25 см /с, При этом время отмывки составляет 3 — 4 мин, что в три раза

45 меньше, чем при отмывке известными способами при лучшем качестве отмывки.

1089674 процесс очистки, а не на неэффективное прохождение в объеме жидкости, вдали от пластин, Регулирование расхода газа по гармоническому закону позволяет создавать без наличия в ванне каких-либо механических движущихся частей (что повышает надеж-: ность) пузырьки различных размеров и осуществить равномерную очистку всей поверхности, в том числе и рельефных зон. В итоге повышается качество очистки пластин, интенсифицируется процесс очистки и в результате сокращения длительности цикла очистки cof кр ащае т ся расход деиониз о ванной воды.

1089674

Составитель Г. Падучин

Редактор И. Рачкулинец Техред А.Бабинец Корректор О.Билак

Заказ 2944/50 Тира» 6S3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4