Способ очистки поверхности твердых тел и устройство для его осуществления

 

@ >" . - те.;:,. . ио вотена74 - з

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П-И-Е"А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<и>792359

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.04.79 (2l) 2755116/18-21 с присоединением заявки М (23) Приорите>

Опубликовано 301280. Бюллетень йо 48

Дата опубликованияописания 30.12. 80 (51)М. Кл З

H L 21/02

Н 05 К 3/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 821. 3ЦБ. б .002(088.8) (72) Авторы изсбретения

B. М. Колешко, A. В. Гулай и С. С. Кривоносон (71) Заявитель

Институт электроники АН Белорусской CCP

i54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ TEJI

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА

Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано в технологических процессах изготовления полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

Известен способ очистки полупроводниковых пластин в жидкой среде с наложением ультразвукового поля частотой 20-40 кГц (1J . tO

Недостатком способа является то, что ультразвуковые колебания приводят к эрозионному разрушению поверхности.

Известен также способ очистки пу- 1 тем создания навитации с помощью ультразвуковых колебаний двух частот, отличающихся на 1-2 порядка, причем колебания большей частоты имеют. интенсивность от 0,5 до 300 Вт/см2 f2/ . 2О

Однако в данном случае кавитационные пузырьки производят микроударные нагрузки, вызывающие сильную неравномерность распределения напряжений не только в пленке загрязнения полу- 25 проводниковой пластины, но и в самой пластине. Это приводит как к образованию трещин в пленке загрязнения и отслоению ее пульсирующими пузырьками, так и к эрозии подложки. При на- 3Р личин на подложке металлических пленок последние также разрушаются и отслаиваются.

Известен также способ промывки материалов в водных растворах, которые предварительно пропускают через постоянное магнитное поле 1,5-3,5 кЭ со скоростью 1,4-1,6 м.с > (31. Однако при воздействии постоянного магнитного поля атомы жидкости активируются относительно слабо, что не изменяет кинетику протекающих химических процессов и не приводит к повышению качества очистки полупроводниковых и стеклянных пластин.

Известно устройство для магнитной обработки жидкостей, содержащее диамагнитный корпус и расположенный снаружи корпуса электромагнит с пслюсными наконечниками и снабженное системой ферромагнитных стержней, установленных внутри корпуса параллельно поверхностям полюсных наконечников и на равных расстояниях между собой 143.

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет повысить качество очистки поверхности твердого тела..792359

Цель изобретения — повышение качества очистки.

Цель достигается тем, что при очистке поверхности твердых тел, включающей обработку твердых тел в,постоянном магнитном поле, одновременно с обработкой в постоянном магнитном поле твердые тела подвергают воздействию переменного магнитного поля, частота которого прямо пропорциональна величине постоянного магнитного поля и находится s пределах от 104 до 10 О Гц. 0

Устройство для осуществления этого способа, содержащее ванну, механизм перемешивания жидкости и электромагнит с блоком питания, снабжено генератором высокочастотного напряжения, подключенной к его выходу катушкой индуктивности, размещенной в ванне, блоком обработки сигнала, модулятором и блоком управления, причем модулятор подключен к блоку питания, а выход генератора высокочастотного напряжения соединен через блок обработки сигнала с входом блока управления, выход которого подключен к входам генератора высокочастотного напряжения и блока питания.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит ванну 1, механизм 2 перемешивания жидкости электромагнит 3, блок 4 питания, генератор 5 высокочастотного напряжения, к выходу которого подключена катушка б индуктивности, расположенная в ванне 1, модулятор 7, блок 8 обработки сигнала и блок 9 управления.

Устройство работает следующим образом.

Подвергающиеся очистке изделия загружают в ванну 1, перемешивание жидкости осуществляют механизмом

2,а магнитную обработку ее производят с помощью электромагнита 3. Переменное магнитное поле создают путем подачи на катушку индуктивности б электрического напряжения с выхода генератора 5. Сигнал с выхода генератора 5 поступает также через блок 8 обработки сигнала на вход блока 9 управления. Ilo величине данного сигнала судят о совпадении частоты генератора 5 с частотой прецессии ядер атомов жидкости, в соответствии с чем с помощью блока управления осуществляют автоматическую подстройку частоты генератора 5 и напряжения на выходе блока 4 питания,т.е.частоты переменного магнитного поля и величины постоянного магнитного поля. Величину постоянного магнитного поля изменяют модулятором 7.

Жидкость, протекающая через зону действия постоянного магнитного поля.подвергается одновременному воздействию переменного магнитного поля.

При совпадении частоты переменного магнитного поля с частотой прецессии ядер в магнитном поле происходит избирательное поглощение электромагнитной энергии ядрами атомов жидкости, в результате чего нарушается термодинамическое равновесие в жидкости. После выхода жидкости

1© при перемешивании из зоны воздействия магнитных полей она стремится к термодинамическому равновесию, что изменяет кинетику протекаю щих при очистке химических процессов и приводит к повышению качества очистки.

Формула изобретения

1. Способ очистки поверхности твердых тел, преимущественно полупроводниковых пластин, включающий обработку твердых тел в постоянном магнитном поле, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,с цез ью повышения качества очистки, одновременно с обработкой в постоянном магнитном поле твердые тела подвергают воздействию переменного магнитного поля, частота которого прямо пропорциональна величине постоянного магнитного поля и находится в пределах от 10 до 10 Гц.

4 ю

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее ванну, механизм перемешивания жидкости и электромагнит с блоком питания, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено генератором высокочастотного напряжения, подключенной к его выходу катушкой индуктивности, размещенной в ванне, блоком обработки сигнала,, модулятором и блоком управления, причем модулятор подключен к блоку питания, а выход генератора высокочастного напряжения соединен через блок обработки сигнала с входом блока управления, выход которого подключен к входам генератора высокочастотного напряжения и блока питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ронская Л. Ф. и др. Очистка поверхности полупроводниковых пластин в производстве интегральных схем.

Обзоры по электронной технике. "Микроэлектроника", вып.3 (293), 1971, с.15-16.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 626831, кл.. В 06 В 1/00, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

9 586416, кл. G 03 D 3/00, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР

9 617375, кл. С 02 В 9/00, 1978 (прототип).

792359

Составитель Г. Падучин

Редактор Т. Рыбалова Техред A. Ач Коррнктор Н. Стец

Заказ 9587/53 Тираж 844 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

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