Способ обработки поверхности кремниевой подложки

Способ обработки поверхности кремниевой подложки

Реферат

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.