Способ предэпитаксиальной обработки поверхности германиевой подложки



Владельцы патента RU 2483387:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к области полупроводниковой опто- и микроэлектроники. Способ предэпитаксиальной обработки поверхности подложки из германия включает удаление с поверхности подложки оксидного слоя, очистку поверхности германия от неорганических загрязнений и пассивацию поверхности подложки. Удаление оксида с поверхности германия осуществляют погружением подложки в раствор соляной кислоты с концентрацией 30-40 мас.% в течение 2-4 минут. Очистку германия от неорганических примесей проводят погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду в течение 0,5-1,5 минут; пассивацию поверхности германия в растворе соляной кислоты с концентрацией 30-40 мас.% в течение 2-5 минут. Подготовку поверхности подложки ведут при температуре 19-23°С. Способ позволяет упростить процесс предэпитаксиальной обработки поверхности германиевой подложки за счет сокращения числа стадий обработки при минимальной модификации поверхности подложки.

 

Изобретение относится к области полупроводниковой опто- и микроэлектроники и может быть использовано в электронной промышленности для создания приборов на основе полупроводниковых гетероструктур, в т.ч. каскадных фотопреобразователей на основе системы GaInP/GaAs/Ge.

Известен способ химического травления поверхности германиевой подложки (ГП) (см. патент US №2941875, опубликован 21.06.1960), основанный на воздействии на германиевую подложку травильного раствора, содержащего гипохлорит натрия, оксид германия (IV) в качестве ингибитора и растворенный в воде углекислый газ. Использование ингибитора позволило снизить селективность травления кристаллических граней германия и повысить однородность поверхности германиевой подложки. Отсутствие коррозионных реагентов в травителе позволило отказаться от использования дорогого коррозионно-стойкого оборудования для травления.

Недостатком такого способа является сложная конструкция системы подачи углекислого газа, сильная зависимость скорости травления ГП от температуры окружающей среды, осаждение ингибитора и ионов металлов на поверхности ГП.

Известен способ обработки полупроводниковых германиевых пластин (см. J.Kim, К.Saraswat and Y.Nishi. - Study of germanium surface in wet chemical solutions for surface cleaning applications / 208th ECS Meeting, Abstr. №779, 2005), заключающийся во взаимодействии поверхности ГП с растворенным в воде озоном. Использование озона в качестве травителя позволило снизить величину среднеквадратичной шероховатости поверхности подложки германия до 0,12 нм, что соответствует межатомному расстоянию в германии. Также, благодаря расщеплению озоном органических примесей на поверхности германия отпадает необходимость в предварительной стадии обезжиривания подложки.

Недостатком известного способа является сложная система приготовления озонированной дистиллированной воды, а также высокая зависимость концентрации озона в воде от температуры окружающей среды и, как следствие, различная скорость травления германия. Также, озон является канцерогенным веществом.

Известен способ предэпитаксиальной обработки поверхности ГП (см. S.K.Agarwal, R.Tyagi, M.Singh, R.K.Jain. Effect of growth parameters on the MOVPE of GaAs/Ge for solar cell applications / Solar Energy Materials & Solar Cells, V.59. 1999. P.1926), заключающийся в обезжиривании ГП в органическом растворителе (четыреххлористый углерод, изопропиловый спирт, ацетон), затем травлении в растворе состава HF:H2О2:H2O=1:1:5 в течение двух минут и последующей обработке разбавленной плавиковой кислотой для удаления поверхностного оксида.

Недостатком известного способа является высокая скорость травления германия (более 1 мкм/мин), что приводит, при малой вязкости раствора, к увеличению шероховатости поверхности. К тому же, при использовании плавиковой кислоты происходит неполное удаление оксида с поверхности германиевой подложки. Очищенные от оксида участки поверхности подложки покрыты слоем атомов водорода, который неустойчив на воздухе, вследствие чего поверхность подложки неравномерно покрывается оксидной пленкой.

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ предэпитаксиальной обработки поверхности германиевой подложки (см. Н.Okumura. - Applied Surface Science. - V.125, 1998. PP.125-128), совпадающий с настоящим изобретением по наибольшему числу существенных признаков, принятый за прототип. Способ-прототип заключается в очистке ГП от органических загрязнений в метаноле (10 минут), затем в дихлорметане, затем снова в метаноле. Естественный оксид с поверхности германия удаляли кратковременным (несколько минут) опусканием подложки в плавиковую кислоту (2,5 мас.%). После чего следовало окисление германия в перекиси водорода (30 мас.%) в течение 30 секунд с образованием на поверхности оксидной пленки, а затем растворение оксида в соляной кислоте (35 мас.%) в течение 30 секунд. Процедуру окисления-растворения повторяли три раза. На последнем этапе проводили пассивацию поверхности германиевой подложки, для чего подложку помещали в водный раствор, содержащий гидроксид аммония и перекись водорода в соотношении 1:2, на одну минуту, где на поверхности ГП формировался толстый слой оксида, защищающий подложку от примесей из атмосферы. Затем следовала сушка подложки и помещение ее в реактор для эпитаксии.

Недостатком способа-прототипа является большое количество стадий обработки (более 10-ти) и значительная модификация поверхности ГП вследствие высокой скорости травления на последнем этапе.

Задачей настоящего технического решения является упрощение процесса предэпитаксиальной обработки поверхности германиевой подложки за счет сокращения числа стадий обработки ГП при минимальной ее модификации.

Поставленная задача решается тем, что способ предэпитаксиальной обработки германиевой подложки включает удаление с поверхности оксидного слоя, очистку поверхности германия от неорганических загрязнений и пассивацию поверхности германия при температуре 19-23°С. Новым в способе является удаление оксида с поверхности германиевой подложки обработкой раствором соляной кислоты с концентрацией 30-40 мас.% в течение 2-4 минут; очистка германиевой подложки от неорганических примесей обработкой раствором, содержащим плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду, при следующем их соотношении в пересчете на литр раствора:

плавиковая кислота (40 мас.%) 10-30 мл
перекись водорода (30 мас.%) 200-400 мл
винная кислота 36-72 г
вода остальное;

в течение 0,5-1,5 минут и пассивация поверхности подложки раствором соляной кислоты с концентрацией 30-40 мас.% в течение 2-5 минут.

Помещение ГП в раствор соляной кислоты приводит к удалению оксидов германия с поверхности подложки. При этом происходит удаление крупных частиц примеси с поверхности. При использовании соляной кислоты с концентрацией менее 30 мас.% велика вероятность повторного окисления германия растворенным в кислоте кислородом. Использование соляной кислоты с концентрацией выше 40 мас.% нецелесообразно вследствие снижения степени диссоциации молекул НСl и следовательно, неполного восстановления оксида германия на поверхности подложки. При времени взаимодействия соляной кислоты с поверхностью ГП менее 2 минут происходит неполное восстановление поверхностного оксида. При времени более 4 минут возможно осаждение на поверхность германия примесей из раствора.

После предыдущего этапа на поверхности ГП могут оставаться неорганические примеси, например, адсорбированные ионы железа, никеля, меди, а также углерод. Для их удаления используется травильный раствор, содержащий 40 мас.% плавиковую кислоту, 30 мас.% перекись водорода, винную кислоту и воду. Плавиковая и винная кислоты являются хорошими комплексообразователями для ионов металлов, т.е. связывают их в устойчивый комплекс и уносят с поверхности ГП. Перекись водорода создает на поверхности ГП тонкий оксидный слой, который далее растворяется при помощи вышеуказанных комплексообразователей. В результате такого процесса происходит удаление с поверхности германия крепкосвязанного адсорбированного углерода. При содержании плавиковой кислоты в травильном растворе менее 10 мл (на 1 литр раствора) происходит неполное удаление неорганических примесей с поверхности ГП. При содержании более 30 мл - проявляется адсорбция анионов фтора на поверхности ГП. При содержании винной кислоты в травильном растворе менее 36 г/литр происходит неполное удаление неорганических примесей с поверхности ГП. При содержании более 72 г вследствие высокой вязкости полученного раствора скорость травления ГП значительно понижается, и происходит переосаждение на поверхность удаленных примесей. При содержании перекиси водорода в травильном растворе менее 200 мл (на 1 литр раствора) скорость удаления поверхностного слоя германия достаточна низка, в результате чего происходит осаждение на поверхность подложки удаленных примесей. При содержании перекиси более 400 мл - скорость травления ГП достаточно высока, что проявляется в увеличении шероховатости поверхности ГП. При обработке ГП менее 0,5 минуты удаляется менее 300 нм германия, что недостаточно для полного удаления примесей с поверхности подложки, за время обработки более 1,5 минут велика вероятности деградации поверхности ГП. Пассивацию обработанной поверхности ГП производят в концентрированном растворе соляной кислоты. При времени взаимодействия соляной кислоты с поверхностью ГП менее двух минут происходит неполное удаление поверхностного оксида, соответственно не вся поверхность ГП оказывается пассивированной. При обработке более 5 минут возможно осаждение на поверхность германия примесей из раствора.

При температуре окружающей среды менее 19°С наблюдается торможение скорости реакций восстановления оксидов, травления и пассивации. При температуре более 23°С снижается вязкость травителя, повышается скорость селективного травления германия.

Заявляемый способ предэпитаксиальной обработки полированных германиевых подложек ведут в несколько стадий: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляют погружением подложки в раствор соляной кислоты на 2-4 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводят погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при следующем их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 10-30 мл
H2O2 (30 мас.%) 200-400 мл
Винная кислота 36-72 г
Н2О остальное,

в течение 0,5-1,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляют в растворе соляной кислоты в течение 2-5 минут. Температура окружающей среды 19-23°С. Качество обработанной подложки из германия оценивают по отсутствию дефектов и оксидных пленок на поверхности ГП (по результатам сканирующей электронной, атомно-силовой микроскопии, а также по данным рентгеноспектрального анализа).

Пример 1

Была осуществлена предэпитаксиальная обработка поверхности германиевых подложек. Процесс обработки осуществляли в несколько стадий: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 2 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при следующем их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 10 мл
H2O2 (30 мас.%) 200 мл
Винная кислота 36 г
Н2О остальное,

в течение 0,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 19°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 2

Была осуществлена предэпитаксиальная обработка поверхности германиевых подложек способом, описанным в примере 1, со следующими отличиями: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 4 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при следующем их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 10 мл
H2O2 (30 мас.%) 200 мл
Винная кислота 36 г
Н2О остальное,

в течение 0,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 19°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 3

Была осуществлена предэпитаксиальная обработка поверхности германиевых подложек способом, описанным в примере 1, со следующими отличиями: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 2 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 1 10 мл
H2O2 (30 мас.%) 200 мл
Винная кислота 36 г
Н2О остальное,

в течение 1,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 19°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 4

Была осуществлена предэпитаксиальная подготовка поверхности германиевых подложек способом, описанным в примере 1, со следующими отличиями: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 2 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 10 мл
H2O2 (30 мас.%) 200 мл
Винная кислота 36 г
Н2О остальное,

в течение 1,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 23°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 5

Была осуществлена предэпитаксиальная подготовка поверхности германиевых подложек способом, описанным в примере 1, со следующими отличиями: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 4 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 10 мл
H2O2 (30 мас.%) 200 мл
Винная кислота 36 г
H2O остальное

в течение 1,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 23°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 6

Была осуществлена предэпитаксиальная подготовка поверхности германиевых подложек способом, описанным в примере 1, со следующими отличиями: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 2 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 30 мл
H2O2 (30 мас.%) 200 мл
Винная кислота 36 г
Н2О остальное,

в течение 0,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 19°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 7

Была осуществлена предэпитаксиальная подготовка поверхности германиевых подложек способом, описанным в примере 1, со следующими отличиями: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 2 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 10 мл
H2O2 (30 мас.%) 200 мл
Винная кислота 72 г
Н2О остальное,

в течение 0,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 19°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 8

Была осуществлена предэпитаксиальная подготовка поверхности германиевых подложек способом, описанным в примере 1, со следующими отличиями: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 2 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 10 мл
H2O2 (30 мас.%) 400 мл
Винная кислота 72 г
Н2О остальное,

в течение 0,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 19°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 9

Была осуществлена предэпитаксиальная подготовка поверхности германиевых подложек способом, описанным в примере 1, со следующими отличиями: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 2 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 30 мл
H2O2 (30 мас.%) 400 мл
Винная кислота 72 г
Н2О остальное,

в течение 0,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 19°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 10

Была осуществлена предэпитаксиальная подготовка поверхности германиевых подложек способом, описанным в примере 1, со следующими отличиями: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 4 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 30 мл
H2O2 (30 мас.%) 400 мл
Винная кислота 72 г
Н2О остальное,

в течение 0,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 19°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 11

Была осуществлена предэпитаксиальная подготовка поверхности германиевых подложек способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 4 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 30 мл
H2O2 (30 мас.%) 400 мл
Винная кислота 72 г
Н2О остальное,

в течение 1,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 19°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 12

Была осуществлена предэпитаксиальная подготовка поверхности германиевых подложек способом, описанным в примере 1, со следующими отличиями: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 4 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при их соотношении (на литр раствора):

НF (40 мас.%) 30 мл
H2O2 (30 мас.%) 400 мл
Винная кислота 72 г
Н2О остальное,

в течение 1,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 5 минут. Температура окружающей среды 19°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствуют дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 13

Была осуществлена предэпитаксиальная подготовка поверхности германиевых подложек способом, описанным в примере 1, со следующими отличиями: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 4 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 30 мл
H2O2 (30 мас.%) 400 мл
Винная кислота 72 г
Н2О остальное,

в течение 1,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 5 минут. Температура окружающей среды 23°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 14

Была осуществлена предэпитаксиальная подготовка поверхности германиевых подложек из германия способом, описанным в примере 1, со следующими отличиями: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 2 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 30 мл
H2O2 (30 мас.%) 400 мл
Винная кислота 72 г
Н2О остальное,

в течение 1,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 5 минут. Температура окружающей среды 23°С. Качество поверхности ГП соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек отсутствовали дефекты травления и оксидные пленки.

Пример 15

Была осуществлена предэпитаксиальная обработка поверхности германиевых подложек. Процесс обработки осуществляли в несколько стадий: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 2 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при следующем их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 5 мл
H2O2 (30 мас.%) 200 мл
Винная кислота 36 г
Н2О остальное,

в течение 0,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 19°С. Качество поверхности ГП не соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек присутствовали следы неорганических примесей.

Пример 16

Была осуществлена предэпитаксиальная обработка поверхности германиевых подложек. Процесс обработки осуществляли в несколько стадий: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 2 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при следующем их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 10 мл
H2O2 (30 мас.%) 600 мл
Винная кислота 36 г
Н2О остальное,

в течение 0,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 19°С. Качество поверхности ГП не соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек присутствовали многочисленные неровности и шероховатости.

Пример 17

Была осуществлена предэпитаксиальная обработка поверхности германиевых подложек. Процесс обработки осуществляли в несколько стадий: удаление естественного оксида с поверхности германия осуществляли погружением подложки в раствор соляной кислоты на 2 минуты; очистку германия от неорганических примесей проводили погружением подложки в раствор, содержащий плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при следующем их соотношении (на литр раствора):

HF (40 мас.%) 10 мл
H2O2 (30 мас.%) 200 мл
Винная кислота 36 г
Н2О остальное,

в течение 0,5 минут; пассивацию поверхности германия осуществляли в растворе соляной кислоты в течение 2 минут. Температура окружающей среды 15°С. Качество поверхности ГП не соответствовало требованиям эпитаксиального наращивания, на поверхности подложек присутствовали следы оксидов.

Способ предэпитаксиальной обработки поверхности подложки из германия, включающий последовательную обработку при температуре 19-23°С поверхности подложки раствором соляной кислоты с концентрацией 30-40 мас.% в течение 2-4 мин для удаления оксидного слоя, раствором, содержащим плавиковую кислоту, перекись водорода, винную кислоту и воду при следующем их соотношении в пересчете на литр раствора:

плавиковая кислота (40 мас.%) 10-30 мл
перекись водорода (30 мас.%) 200-400 мл
винная кислота 36-72 г
вода остальное,

в течение 0,5-1,5 мин для удаления неорганических загрязнений и пассивацию поверхности подложки раствором соляной кислоты с концентрацией 30-40 мас.% в течение 2-5 мин.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области обработки полупроводниковых материалов, а именно к химико-механическим способам полирования полупроводников. .

Изобретение относится к способам разделения монокристаллов на пластины, которые в дальнейшем применяются для изготовления подложек, используемых в производстве различных оптоэлектронных элементов и устройств.
Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности к полной активации доноров и акцепторов при условии полного устранения остаточных дефектов.

Изобретение относится к технологиям изготовления микроструктурных устройств и полупроводниковых приборов и может быть использовано для формирования висящих конструкций, таких как мембраны, консоли, кантилеверы и других, на базе которых изготавливают многоэлементные микромеханические преобразователи (ММП).
Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано в микроэлектронике и оптике при производстве пластин из полупроводниковых и оптических материалов, особенно из материалов с повышенной твердостью и хрупкостью, например из сапфира.

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к способам приготовления атомно-гладких поверхностей полупроводников. .
Изобретение относится к области изготовления оптических элементов и может быть использовано в инфракрасной технике. .
Изобретение относится к электронной промышленности. .

Изобретение относится к производству изделий электронной техники и может быть использовано, например, на операциях очистки полупроводниковых пластин с помощью щеток и мегазвука.

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано при изготовлении пластин из слитков или булей монокристаллов, например, сапфиров. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении микромеханических гироскопов для измерения угловой скорости

Использование: для формирования сквозных отверстий или углублений в кремниевой подложке. Сущность изобретения заключается в том, что формирование сквозных отверстий в кремниевой подложке осуществляют путем размещения на кремниевой подложке алюминиевого образца с заданной формой поперечного сечения рабочей части образца, соответствующей форме формируемого в подложке отверстия, и высотой рабочей части образца, не меньшей толщины подложки, далее осуществляют нагрев подложки с размещенным на ней алюминиевым образцом до температуры эвтектики, равной 570±10°С, обеспечивая высокоскоростную диффузию атомов кремния в алюминиевый образец, выдерживают подложку с алюминиевым образцом при температуре эвтектики не менее 10 минут, после чего охлаждают подложку с алюминиевым образцом до комнатной температуры. Технический результат: обеспечение возможности снижения рабочей температуры процесса, осуществление технологического процесса при атмосферной среде, исключение необходимости создания температурного градиента, а также увеличение диапазона размеров поперечного сечения отверстий. 2 ил.

Изобретение относится к лазерным методам резки пластин и может быть использовано в микроэлектронной промышленности для резки алмазных, карбидкремниевых, кремниевых и других подложек с изготовленными на них приборами. Технический результат - прецизионная лазерная резка без «выброса» и переосаждения материала подложек на сформированные приборы, стенки и окна технологической камеры. Способ лазерной резки алмазных подложек предусматривает фокусировку лазерного излучения на обрабатываемой поверхности в атмосфере в газовой смеси, содержащей соединения фтора, при этом химические реакции инициируются как за счет термических процессов диссоциации газовых компонент, так и за счет образования плазмы в атмосфере чистого фтора или чистого фтористого водорода при давлении от атмосферного до 1·•10-2 Торр. 1 ил.
Изобретение относится к области полупроводниковой опто- и микроэлектроники и может быть использовано в электронной промышленности для создания электронных приборов и фотопреобразователей на основе полупроводниковых гетероструктур. В способе предэпитаксиальной обработки поверхности подложки из германия операцию удаления с поверхности подложки слоя естественного окисла германия и операцию очистки поверхности подложки от неорганических загрязнений осуществляют в одну стадию на установке гидромеханической отмывки с использованием раствора NH4OH:H2O2:H2O=1:1:40 в течение 2÷5 минут при температуре 19-23оС. Операцию пассивации поверхности подложки не проводят. Изобретение позволяет сократить число стадий обработки подложки при одновременном улучшении качества ее поверхности.

Изобретение относится к способам доводки ориентации подложек из монокристаллических алмазов, предназначенных для эпитаксиального роста из газовой фазы монокристаллических алмазных пластин высокого структурного совершенства, используемых в производстве рентгеновских монохроматоров, приборов электроники, оптики. Сущность изобретения: в способе доводки ориентации алмазной монокристаллической подложки в процессе шлифовки и полировки, закрепляемой с помощью планшайбы на шпинделе устройства, выполненного сборным, с возможностью плавного поворота по нониусу вокруг оси в двух взаимно перпендикулярных направлениях с фиксацией, корректировка угла разориентации ростовой поверхности с дифракционной плоскостью выполняется без съема кристалла на узком участке, площадь которого находится в пределах 1-5% от общей площади подлежащей доводке грани подложки, с использованием методов промежуточных измерений не требующих рентгеновской дифрактометрии и переполировки всей ростовой поверхности, что позволяет обеспечить лучшее качество, экономию времени и проводить доводку с точностью, определяемой ценой делений нониуса. Способ предназначен для повышения качества, экономии времени доводки ориентации ростовых поверхностей подложек для эпитаксии алмаза с точностью угла разориентации с дифракционной плоскостью 12 угловых минут (0,2 градуса), путем полирования на кромке подложки корректирующей площадки, доля которой в общей площади подлежащей доводке грани находится в пределах 1-5%. 1 табл., 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к технологии обработки алмаза и может быть использовано в микроэлектронной технике СВЧ. Способ обработки поверхности алмаза включает взаимное расположение в одной плоскости исходной поверхности алмаза и металлической поверхности из стали, обеспечение непосредственного контакта упомянутых поверхностей, термическую обработку исходной поверхности алмаза на заданную глубину, обеспечивающую заданную конечную поверхность алмаза, при этом предусматривающую нагрев упомянутых поверхностей до температуры образования эвтектического сплава железо - углерод, выдержку при этой температуре и естественное охлаждение, причем металлическую поверхность из стали берут с содержанием углерода 3,9-4,1 мас. %, с классом чистоты поверхности со стороны контакта упомянутых поверхностей не менее 12, контакт упомянутых поверхностей осуществляют по всей их поверхности либо локально согласно заданной конечной поверхности алмаза, нагрев упомянутых поверхностей осуществляют в среде азота или инертного газа при температуре 1090-1135°C, с заданной скоростью, выдержку при этой температуре осуществляют в течение времени, определяемого из выражения: tвыд=d/f(Т,(Nэс-Nс)), где d - заданная глубина термической обработки исходной поверхности алмаза, мкм, Nэс - содержание углерода в эвтектическом сплаве железо - углерод исходной поверхности алмаза и металлической поверхности из стали, мас. %, Nc - содержание углерода металлической поверхности из стали, мас. %, f(T,(Nэс-Nс)) - функция скорости термической обработки исходной поверхности алмаза на заданную глубину от температуры нагрева упомянутых поверхностей и разницы содержания углерода в эвтектическом сплаве железо - углерод и металлической поверхности из стали. Технический результат - повышение качества обработки путем снижения шероховатости поверхности алмаза. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 21 пр.

Изобретение относится к плазменной технике, а именно к устройствам для плазменного осаждения пленок, и может быть использовано для изготовления тонкопленочных солнечных элементов, фоточувствительных материалов для оптических сенсоров и тонкопленочных транзисторов большеразмерных дисплеев, для нанесения защитных покрытий. Технический результат - обеспечение возможности осаждать однородные функциональные слои тонкопленочных солнечных элементов большой площади. Для нанесения функциональных слоев тонкопленочных солнечных элементов используют газоразрядное устройство на основе низкочастотного индукционного разряда трансформаторного типа. Устройство содержит разделенные газовыми шлюзами две и более реакционные камеры с подвижной лентообразной подложкой и разрядные камеры с магнитопроводами, выполненные таким образом, что в каждой реакционной камере горит четыре и более плазменных витка низкочастотного индукционного разряда трансформаторного типа, охватывая лентообразную подложку, генерируя ионы и радикалы в непосредственной близости от обрабатываемой поверхности подложки, и взаимно влияя друг на друга, приводя к выравниванию пространственного распределения плотности ионов и радикалов в реакционной камере и, соответственно, к осаждению однородных пленок. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности к способу обработки обратной стороны кремниевых подложек перед напылительными процессами. Техническим результатом изобретения является получение поверхности с хорошей адгезией к напыляемым металлам, равномерной по толщине, с отсутствием механических напряжений, трещин и сколов. Сущность способа обработки поверхности кремниевой подложки заключается в том, что на поверхность кремниевой пластины на расстоянии направляется струя частиц карбида кремния размерами не более 6 мкм при следующих технологических режимах: давление воздуха в сопле - 2,5±0,3 кг/см2, время - 5±0,1 минут и скорость вращения стола 20±4 об/мин. При этом поверхность имеет хорошие адгезивные свойства, разброс по толщине пластины не более 1,5±0,01 мкм и исключается возникновение микротрещин и механических напряжений, которые ухудшают качество поверхности. 4 пр.

Изобретение относится к способам обработки поверхности алмаза для его использования в электронной технике СВЧ. Способ включает взаимное расположение в одной плоскости исходной поверхности алмаза и металлической поверхности из стали, обеспечение непосредственного контакта упомянутых поверхностей, термическую обработку исходной поверхности алмаза на заданную глубину, обеспечивающую заданную конечную поверхность алмаза, при этом предусматривающую нагрев упомянутых поверхностей в инертной среде, с заданной скоростью, вблизи температуры образования эвтектического сплава железо - углерод, выдержку при этой температуре и естественное охлаждение, при этом металлическую поверхность из стали берут с содержанием углерода 3,9-4,1 мас. %, с классом чистоты поверхности со стороны контакта упомянутых поверхностей не менее 14, контакт упомянутых поверхностей осуществляют по всей их поверхности либо локально согласно заданной конечной поверхности алмаза, нагрев упомянутых поверхностей осуществляют при температуре 1090-1135°С, в процессе нагрева исходной поверхности алмаза и металлической поверхности из стали и выдержки осуществляют их перемещение в плоскости контакта относительно друг друга циклически, причем выдержку при упомянутой температуре осуществляют в течение времени (tвыд., с), перемещение исходной поверхности алмаза и металлической поверхности из стали относительно друг друга осуществляют со скоростью перемещения (vпер., мм/с) и количестве циклов перемещения (n), значения величин которых определяют из соответствующих выражений. Технический результат - повышение качества обработки за счет снижения шероховатости поверхности алмаза. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 21 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-05-27 2013-05-27T15:11:30
Наверх