Способ очистки поверхности кремния

Способ очистки поверхности кремния

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнической и электронной технике, а именно к полупроводниковой технологии , а также к ряду смежных областей. Цель - повышение степени очистки поверхности за счет уменьшения содержания на ней органических и неорганических загрязнений. Отмывку поверхности кремния осуществляют в аммиачном растворе с ,5 при температуре 40-90 С, причем в процессе от-; мывки его перемешивают окислительной газообразной смесью озона с кислородом с концентрацией озона 1 - 10%, кислород - остальное до 100%. Финишная отмывка осуществляется в деионизованной воде, барботируемой озонкисс лородной смесью. На очищенной поверхности в микроскоп (увеличение х 200) наблюдаются 1-3 светящихся точки. 1 3.п. ф-лы. $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 01 L 21/306

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4141858/31-25 (22) 31. 10. 86 (46) 15.09.88. Бюл. У 34 (71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э.Циолковского (72) В.С.Сотников, В.В.Колесник, В.А.Быков и Е.В.Сотникова (53) 62 1.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 757049, кл. Н 01 Ь 21/306, 1978, W.Kern., D.Puotinen. Cleaning solutions based on hydrogen pегоxide

for use in silicon semiconductor

technology. RCA Rev., 1970, ч. 31, У 2, р. 187-206. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ

KPЕМНИЯ (57) Изобретение относится к электро1

„„SU„„1424072 А1 технической и электронной технике, а именно к полупроводниковой технологии, а также к ряду смежных областей.

Цель — повышение степени очистки поверхности за счет уменьшения содержания на ней органических и неорганических загрязнений. Отмывку поверхности кремния осуществляют в аммиачном растворе с рН=9-12,5 при температуре 40-90 С, причем в процессе отмывки его перемешивают окислительной газообразной смесью озона с кислородом с концентрацией озона 1 — 10X кислород — остальное до 1007.. Финишная отмывка осуществляется в деионизованной воде, барботируемой оэонкисф лородной смесью, На очищенной поверхности в микроскоп (увеличение х 200) наблюдаются 1-3 светящихся точки.

1 э.п. ф- лы. С:

1424072

Изобретение относится к электротехнической и электронной технике, а именно к полупроводниковой технологии, а также к ряду смежных областей, где предъявляются высокие требования к чистоте поверхности основных и вспомогательных материалон.

Бель изобретения — повышение степени очистки поверхности за счет уменьшения содержания на ней органических и неорганических загрязнений.

Диапазон рН применяемого аммиачного раствора: при рН меньше 9 реакции комплексообраэования ионных примесей адсорбированных на поверхности пластин протекают н недостаточной мере из-за малой концентрации ионов аммония н реакционной среде, что не позволяет достигнуть соответствующей очистки поверхности; при рН больше 13 происходит травление поверхности пластин, что недопустимо для их дальнейшего испольэонания при производстве интегральных схем, 25

Температура проведения процесса о отмывки. При температуре меньше 40 С не наблюдается необходимой степени очистки поверхности, что, оченидно, связано с кинетическими факторами. о

При температуре больше 90 С идетрасттрав поверхности за счет вэаимодейстния поверхности с щелочным раствором, Концентрация 0 и 0 н оэонкислородной смеси. При концентрации озона меньше 1Х и соответственно кислорода больше 99Х количество молекул окислителя н реакционной смеси недостаточно для полного окисления органических примесей, бактерий и пирогенон, а также молекулярных неорганических примесей до ионных,концентрацию газообразного озона в современных озонаторах выше 10Х получить практически невозможно.

Время отмывки определяется кинетическими особенностями взаимодействия кремния и окисной пленки с реакционной смесью: отмывка менее 5 мин недостаточна для очистки поверхности от примесей, при отмывке более 20 мин наблюдается локальное растранление поверхности пластин.

Пример 1. В ванну наливают

5Х-ный раствор NH40H в деиониэонанной воде. Раствор нагревают до 45-55 С, 55 помещают пластины кремния и подают окислитель — озонкислородную смесь через устройство, выполненное иэ фто" ропласта с размером отверстий 0,10,5 мм, с количеством отверстий не менее 500, со скоростью 6-8 л/мин в течение 5-10 мин. При этом значение рН раствора поддерживается близким к 10,5, а концентрация озона в окислительной смеси 6Х. Затем пластины отмывают в деионизованной воде барботируемой озонкислородной смесью при параметрах технологического процесса.

Пример 2. В ванну наливают деионизованную воду и нагревают до 45о

55 С. Помещают пластины кремния в воду и начинают процесс перемешивания посредством барботиронания аммиаказотной смеси со скоростью 3-5 л/мин (рН раствора 11,0) и окислительной озонкислородной смеси со скоростью

7-9 л/мин с концентрацией озона 6-8Х через устройство, выполненное из фторопласта с размерами отверстий 0,10,5 мм, с количеством отверстий не менее 500 в течение 5-10 мин. Затем пластины отмывают в деионизованной ноде барботируемой озонкислородной смесью при параметрах, соответствующих технологическому процессу.

Пример 3. В ванну наливают деиониэованную воду и нагревают до а

50 С. Помещают пластины кремния в воду и начинают процесс перемешивания .посредством барботирования газообразного аммиака со скоростью 8 л/мин (рН раствора 11,0-11,5) и окислительной озонкислородной смеси с концентрацией озона 6Х со скоростью 8 л/мин через устройстно, ныполненное из фторопласта с размерами отверстий 0,10,5 мм,с количеством отверстий не менее 500 в течение 7-10 мин. Затем отключают барботаж газообразным аммиаком, подключают к ванной проточную деионизованную воду и производят отмывку изделий в соответствии с технологическим режимом.

Пример 4. В ванну наливают

2,5Х раствор ИН40Н в деионизаванной о воде. Раствор нагревают до 45-55 0, помещают пластины кремния и подают окислитель — оэонкислородную смесь через устройство, выполненное иэ фторопласта с размером отверстий О,10,5 мм, с количеством отверстий не менее 500, со скоростью 6-8 л/мин в течение 5-10 мин. При этом значение рН раствора поддержинается близким к 10, концентрация озона н окислительной смеси 4-6Х. Затем пластины

Количество светящихся точек на очищенной поверхности под микроскопом (200") 1-3.

Составитель А.Батунина

Редактор Е.Копча Техред М.Ходанич Корректор О.Кравцова

Заказ 4693/54 Тираж 746

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1424072

4 отмывают в деиониэованной воде при формула и э о б р е т е н и я параметрах технологического процесса. 1. Способ очистки поверхности кремния, включающий обработку в нагретом

Пример 5, В ванну наливают щелочном аммиачном растворе в придеионизованную воду н нагревают до сутствии окислителя с финишной отмыв45-55 С. Помещают пластины кремния о кой в деионизованной воде, о т л ив воду и начинают процесс перемеши- ч а ю шийся тем, что, с целью вания посредством барботирования ам- повышения степени очистки поверхносмиак-азотной смеси со скоростью 810 ти эа счет уменьшения содержания на

10 л/мин (РН раствора 12) и окисли- ней органических и неорганических тельной оэонкислородной смеси со загрязнений, обработку производят скоростью 6-8 л/мин с концентрацией в аммиачном растворе с РН 9-13 при озона 4-6Х через устройство, выпол- температуре 40-90 С, в качестве окисО ненное иэ фторопласта с размером от- лителя используют газообразную оэон15 верстий 0,1-0,5 мм, с количеством кислородную смесь с концентрацией отверстий не менее 500 в течение 5- озона 1-10Х и кислорода 90-99Х ко10 мин. Затем пластины отмывают в деи- торую барботируют через аммиачный ониэованной воде при параметрах, соот- Раствор в течение 5-20 мин. ветствующих технологическому процессу, 2. Способ по п,1, отличающийся тем, что для финишной от1 .мывки используют деиоиизованную воду, барботируемую озонкислородиой сме,сью.