Способ обработки поверхности кремниевой подложки


 


Владельцы патента RU 2587096:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ДГТУ) (RU)

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 технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности к способу обработки обратной стороны кремниевых подложек перед напылительными процессами.

Известны различные способы обработки и подготовки обратной стороны кремниевых подложек с готовыми транзисторными структурами для улучшения адгезионных свойств поверхности перед напылительными процессами при напылении - механические и химические.

Механические способы основываются на применении абразивного материала при шлифовке и полировке [1]. Основным недостатком этих способов является то, что при обработке образуются микротрещины, которые в дальнейшем приводят к созданию сети трещин и вызывают сколы отдельных участков, что ухудшает характеристики прибора и уменьшает процент выхода годных приборов.

Химические способы основываются на применении химических растворов и травителей. Известны способы обработки полупроводниковых материалов в травителе: азотная кислота с фтористоводородной кислотой в растворах щелочей KOH, NaOH при температурах 90-100°C и др. [1].

Недостатком этих способов является то, что химреактивами привносятся нежелательные примеси на поверхность кремниевой подложки, которые ухудшают ее электрофизические свойства, а также травители могут неравномерно стравить поверхность, что сказывается на неравномерности последующего напыления.

Техническим результатом изобретения является получение поверхности кремниевой с хорошей адгезией к напыляемым металлам, равномерной по толщине с отсутствием механических напряжений, трещин и сколов.

Сущность способа заключается в том, что на поверхность кремниевой пластины на расстоянии направляется струя карбида кремния при следующих технологических режимах: давлении воздуха в сопле - 2,5±0,3 кг/см2, времени - 5±0,1 минут и частоте 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.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.

ПРИМЕР 1: Процесс проводят на установке пескоструйной обработки, где кремниевые пластины устанавливают на пластинодержатели вращающего стола при помощи вакуумного пинцета. Затем устанавливают время для обработки, включают вращающийся столик (т.е. задают скорость вращения стола) и в последующем включают инжекцию песка из пескоструйного сопла, одновременно включают время включения сопла. В качестве абразивного материала используется порошок карбида кремния (SiC) с размером частиц песка не более 6 мкм. После чего осуществляют остановку вращения стола и производят выгрузку пластин. По окончании процесса производят остановку инжекции песка из сопла. Процесс пескоструйной обработки проводят при следующих технологических режимах: давлении воздуха в сопле - 1,5±0,3 кг/см2, времени - 5±0,1 минут, номинальной скорости вращения стола 15±2 об/мин.

Контроль проводят по толщине пластин. Разброс по толщине пластины составляет 1,8 мкм ± 5%.

ПРИМЕР 2: Процесс осуществляют аналогично условию примера 1. Процесс пескоструйной обработки проводят при следующих режимах: давлении воздуха в сопле - 2,0±0,3 кг/см2, времени - 10±0,1 минут, номинальной скорости вращения стола 10±4 об/мин.

Контроль проводят по толщине пластины, разброс которой составляет 2,0 мкм ± 5%.

ПРИМЕР 3: Процесс осуществляют аналогично условию примера 1. Процесс пескоструйной обработки проводят при следующих режимах: давлении воздуха в сопле - 2,0±0,3 кг/см2, времени - 7±0,1 минут и частоте вращения стола 20±4 об/мин.

Контроль проводят по толщине пластин, разброс которой составляет 2,2 мкм ± 5%.

ПРИМЕР 4: Процесс осуществляют аналогично условию примера 1. Процесс пескоструйной обработки проводят при следующих режимах: давлении воздуха в сопле - 2,5±0,3 кг/см2, времени - 5±0,1 минут, номинальной скорости вращения стола 20±4 об/мин.

Контроль проводят по толщине пластин, разброс которой составляет 1,5 мкм ± 5%.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет получить пластины с хорошей адгезией, равномерной по толщине, где разброс составляет 1,5 мкм ± 5%, и без механических напряжений.

Литература

1. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, М.: «Высшая школа», 1986, с. 177-178.

Способ обработки поверхности кремниевых подложек, включающий обработку кремниевых пластин на установке пескоструйной обработки, отличающийся тем, что в качестве песка используются частицы карбида кремния размерами не более 6 мкм при следующих режимах: давление воздуха в сопле - 2,5±0,3 кг/см2, длительность - 5±0,1 минут и номинальная скорость вращения стола 20±4 об/мин, разброс толщины кремниевых пластин при этом составляет не более 1,5±0,01 мкм.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.
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.

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.

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.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении микромеханических гироскопов для измерения угловой скорости. .
Изобретение относится к области полупроводниковой опто- и микроэлектроники. .
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.
Наверх