Завод полупроводниковых приборов

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к ьетовскбм свндитильстаю (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.04.70 {21) 1424885/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25.02.79Ююллетень № 7

Дата опубликования о««пса««««я 28,02. 79

««««334852 (5t) М. Кл.

С 09 G 1/02

Гк1 арствыаьй a««ew

Ссср

««««д6лам язОбреи«еа я ин ьтий (53) УДК 62 1.924 (088.8) (72) Автор изобретения

А. С. Артемов

Завод полупроводниковых приборов (71) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ

ИЗ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Аэросил —. 380

Аэросил — 3 00

А эросил — 175

0,04-0, 15

0,04-0,2 0

0,1 -04, 1

Изобретение относится к области холодной обработки тверцых материалов, в частности к изготовлению полупровоцниковых кристаллов {пластин) цля произвоцства электронных приборов.

Известен состав цля полировки детаaeN на основе кристаллической двуокиси кремния и воды.

C целью повышения эффективности такого состава и качества полируемой поверхности, в предлагаемую композицию введены глицерин, аминосоецинения с константой циссоциации сопряженной кислоты pK „> 9, перекись воцороца и в качестве двуокиси кремния — аморфный аэросил.

Оптимальным является состав, соцержащий, вес. Ж: глицерин 3-10, этилендиамин 5-15, перекись воцороца

5-13, аэросил 7-15 и вона 80-47.

Новая композиция позволяет получать гладкую ровную бездефектную химически чистую поверхность благодаря прим ене нию в качес тве тв ер дой фазы в жидкой среце аморфного аэрозоля

{ аэросила) — цвуокиси кремния в вице стандартизированных фракций с величиной частиц, мкм: а также аэросила с добавками окислов алюминия и титана (по ГОСТУ), все

«0 виды которого широко используют в химической промышленности как наполнители для каучуков.

Жицкая среца, кроме воцы, содержит вязкие компоненты — многоатомные спирты (этиленгликоль либо глицерин) или, кремнийорганические жицкости, например жидкость bh 5. Их вводят цля,некоторого увеличения общей вязкости .: состава, необходимой для лучшего смачивания полнровальника, образования вязкого слоя между полируемым материалом и полировальником и увеличе««ия скорости полировки. Наиболее удобны в примене334852 нии дешевые вещества, например глицерин, который оцноврем нно играет роль стабипиэатора дисперсии.

Химически активные агенты — аминосоецинения жирного, апицикпического, ароматического и гетероцикпического рядов, имеющие pK+>9, гце К вЂ” константа циссоциации (киспотности), сопряженной с цанным основанием кислоты; рК «рК вЂ” рК, где К вЂ” ионное пр оизведенйе воды (рК,— 6о К1) а KQконстанта основнос и (pK — Bog К ), а также сильные щелочи. При этом испопьэование аминов цает наилучшие результаты, так как поверхность не загрязняется ионами щелочных металлов, адсорбция поверхностью сложных органических катионрадикапов аминов с более основными свойствами (донорные функции атомов азота) по сравнению с аммиаком придает ей гицрофобные свойства, что впоследствии положительно сказывается на улучшении электрических параметров электронных приборов и, кроме того, аминосоецинения, придающие составу щепочные свойства, вместе с тем препятствуют агрегации частиц аэросипа, стабилизируя цисперсию.

Фактором, определяющим попирующие свойства состава и качество полированной поверхности, является рН дисперсии.

Оптимальным является интервал рН

9-14! в водно-органических средах.

Обработка различных попупроводниковых материалов имеет свои особенности.

Например, дпя полировки германия ипи арсеница: галлия в попирующий состав дополнительно вводят окислитель — перекись водорода, что дпя кремния не является обязательным.

Таким образом, механизм выравнивания шероховатостей носит явно выраженный химический характер: частицы аморфного аэросипа, распределяясь равномерно по поверхности и адсорбируясь во впадинах микрорельефа, созцают условия дпя преимущественного химического растворения пиков, тем самым способствуя несепективному травлению попупроводниKtI

Попирование цетапей из попупровоцниковых материалов предлагаемой композицией имеет преимущества перед применением других составов.

Вследствие аморфности напопнитепя (аэросипа) в кристаллическую структуру попупроводника не вносятся нарушения и напряжения; частицы его не внец25 низованную воду, порциями при переме3S шивания попирующий состав имеет жид45

10

20 ря ются B теII о м а те}1H oil il а В Bit це 0статков носят поверхностный характер, что в случае использования кремния не считается инородной примесью, хотя они легко уцапяются химическим путем. floлированная поверхность, например, ппастин однородна по чистоте обработки и имеет высокие геометрические характеристики IIQ плоскостности и плоскопараппепьности. Состав не содержит дефицитных компонентов, легко н быстро приготавливается и может применяться неоднократно; процесс полирования высокопроиэводителен благодаря проведению обработки на форсированных режимах дпя получения .больших скоростей съема материала.

Использование аэросипа в нопирук щих составах открывает перспективу цпя широкого его применения в электронной промышленности, При изготовлении различных компо- зиций рекомендуется следующий порядок смешения, В цисперсную среду, например цеиошивании вносят аэросип. После размешивания дисперсия не должна содержать комков аэросипа. Далее к смеси приливают глицерин ипи другой компонент дпя вязкости и снова перемешивают.

3атем в трехкомпонентную композицию нри интенсивном перемешивании вводят амины и через некоторое время пер кись водорода. После 5-10 мин размекую консистенцию, не содержит агпомератов и готов к употреблению.

Пример 1. Дпя попирования деталей иэ кремния суспензию готовят внесением в 1000 мп деионизованной воды 120 г аэросипа — 380. Затем в смесь цобавпяют 50-70 мп глицерина и при непрерывном перемешиваниивносят

10СЬ-200 мп 50 - ипи 70%-ного водного раствора этипендиамина основания, либо 50-70 мп 307ного раствора КОН (КаОН) до рН 10-11.

Пример 2. В 1000 мп дистиллированной воды вносят 100-150 г аэросипа — 300, тщательно размешивают, добавляют 50-70 мп этипенгпикопя и при непрерывном перемешивании приливают 99%-ный раствор циэтипамина в количестве 50-150 мп цо рН, 11-12, после чего состав применяют дпя полирования кремния.

Пример 3. Дпя полирования детапей из германия ипи арсенида галлия

3:34852

Составитель М. Золотарева

Редактор Е. Месропова Техрец Э мужик Корректор Д. Мелышченко

Заказ 626/60 Тираж 757 Поцписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгороц, ул. Проек<наяу 4 к 1000 o ò леноиюованной волы порциями вносят аэросил-380 и ааросил-300 в весовом соотношении 2:1 в количестве 70-120 г и приливают 50-70 мл глицерина. При интенсивном переме- шиваиии к дисперсии добавляют 1ОО200 мл пиперидина либо 100-200 мл

70%-ного водного раствора етилендиамина и через некоторое время

50 - 150 30 р р перекиси водорода. Состав имеет рН

10-13.

Новые полирующие композиции можно применять цля полирования цеталей 1% из полупровоцниковых материалов, имеюших различный класс прецварительной обработки, разную геометрическую форму, кристаллографическую ориентацию н любую степень легируемости. 20

Формула изобретения

1. Композиция цля полирования поверхности из полупроводниковых материалов на основе цвуокиси кремния и воцы, о т л и ч а ю ш е я с я тем, что, с целью повышения эффективности композиции и качества полируемой поверхности, в ее состав ввецены глицерин, аминосоецинения с константой циссоциации сопряженной кислоты рК,„ъ 9, перекись воцороца и в качестве двуоки сн кремния — аморфный аэросил.

2. Композиция по и. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что она содержит, вес. Ж:

Глицерин 3-10

Зтиленциамин 5-15

Перекись в о дор о ца 5-13

Аэросил 7-15

Вода 47-80