СПОСОБ УДАЛЕНИЯ КРИСТАЛЛИТОВ С ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЕВОЙ ПЛАСТИНЫ Российский патент 2007 года по МПК H01L21/306 

Описание патента на изобретение RU2313851C2

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности к процессам травления поверхности кремниевых пластин после операций: окисление, разгонка бора, разгонка фосфора. На поверхности полупроводниковой пластины после указанной операции наблюдаются образования в виде матовости на внешний вид и темных точек и ямок под микроскопом. Этот вид дефекта называют кристаллитами, они и являются причиной образования неправильной формы кристаллов.

Известны многочисленные растворы, кислоты, щелочи, применяющиеся в технологии для удаления различного вида дефектов на поверхностях полупроводниковых пластин. Одним из них является селективный травитель Сиртла [1], применяемый для выявления и удаления различных видов дефектов: дислокации, дефекты упаковки, лимонные дольки.

Известен другой травитель [1], который состоит из следующих компонентов: плавиковой кислоты (HF), азотной кислоты (HNO3) и уксусной кислоты (СН3СООН), применяемый для удаления кристаллитов при соотношении компонентов 3:5:3. Время удаления - 45 минут. Суммарное количество дефектов равно 300÷10000 шт./см2.

Основным недостатком используемых травителей является то, что они не обеспечивают полное удаление кристаллитов с поверхности пластин, не дают возможность получения ровной, ненарушенной поверхности и процесс обработки длителен по времени.

Целью изобретения является полное удаление кристаллитов с поверхности пластины после проведения термических процессов и сокращение времени процесса обработки пластин.

Поставленная цель достигается путем проведения предварительного низкотемпературного окисления при температуре 850°С поверхности кремниевой пластины и затем травления в химический раствор до полного удаления кристаллитов.

Химический раствор подобран путем экспериментальных данных и состоит из следующих компонентов: плавиковая кислота (HF) и фторид аммония (NH4F) в соотношении 1:6, и подобрано оптимальное время проведения химического процесса (20 минут) до полного удаления кристаллитов.

Сущность способа заключается в том, что кассету с полупроводниковыми пластинами загружают в диффузионную печь и выдерживают в среде кислорода с расходом кислорода 15 л/ч. Затем после выгрузки проводят процесс химической обработки. Далее кремниевые пластины перегружают в чистые кассеты и отмывают в деионизованной воде и проводят процесс сушки в среде азота. Контроль очистки проводят под лучом сфокусированного света. Для этого выбирают из партии контрольные пластины с помощью вакуумного пинцета и подсчитывают количество светящихся точек, а для подсчета дефектов, к которым относятся и кристаллиты, выбирают рабочее увеличение микроскопа в диапазоне 100-400x.

Далее определяют диаметр поля зрения микроскопа (D) для чего:

1) устанавливают объект микрометра на предметный столик микроскопа и наводят резкость;

2) отсчитывают количество целых делений шкалы, укладывающихся в диаметре;

3) умножают число деления на цену деления шкалы объекта микрометра, равную 1×10-3 см;

4) определяют площадь (S, см2) зрения окуляра по формуле:

После чего на контрольных пластинах подсчитывают количество дефектов.

ПРИМЕР 1

Полупроводниковые пластины загружают в диффузионную печь и выдерживают в среде кислорода с расходом кислорода 15 л/ч, при температуре 850°С в течение 20 минут. Затем после выгрузки проводили процесс химический обработки в течение 15 мин в растворе плавиковой кислоты и фторида аммония в соотношении 1:6. Далее кремниевые пластины перегружали в чистые кассеты и отмывали в деионизованной воде. Процесс сушки проводился в среде азота. Контроль очистки проводился под лучом сфокусированного света. Количество дефектов на контрольных пластинах составляло 130 шт./см2.

Предложенный способ удаления кристаллитов с применением процесса предварительного низкотемпературного окисления и травления в подобранном химическом растворе позволяет уменьшить время проведения технологического процесса. Благодаря этому способу можно удалять полностью кристаллиты с поверхности пластин, дает возможность получения ровной, ненарушенной поверхности, что позволяет увеличить процент выхода годных приборов, а также улучшить качество поверхности диффузионных и эпитаксиальных структур.

Литература

1. З.Ю.Готра. Технология микроэлектронных устройств. Москва, «Радио и связь, 1991 г., стр.128.

Похожие патенты RU2313851C2

название год авторы номер документа
Способ формирования объемных элементов в кремнии для устройств микросистемной техники и производственная линия для осуществления способа 2022
  • Смирнов Игорь Петрович
  • Козлов Дмитрий Владимирович
  • Харламов Максим Сергеевич
  • Шестакова Ксения Дмитриевна
  • Корпухин Андрей Сергеевич
RU2794560C1
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ ДЕФЕКТОВ ДИСЛОКАЦИЙ 2009
  • Исмаилов Тагир Абдурашидович
  • Шангереева Бийке Алиевна
  • Шахмаева Айшат Расуловна
RU2403648C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕНСОРА ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ И СВЕТА 2023
  • Веретенников Денис Александрович
  • Голубков Сергей Александрович
  • Григорьева Татьяна Валерьевна
  • Петушков Василий Леонидович
  • Рзаев Эмиль Мунасибович
RU2820464C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕМНИЕВОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО НАНОСЕНСОРА КИСЛОРОДА 2013
  • Тимошенко Виктор Юрьевич
  • Осминкина Любовь Андреевна
  • Гонгальский Максим Бронеславович
  • Гончар Кирилл Александрович
  • Маршов Владимир Сергеевич
  • Георгобиани Вероника Александровна
RU2539120C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ КРЕМНИЕВЫХ ПОДЛОЖЕК 1997
  • Скупов В.Д.
  • Перевощиков В.А.
  • Шенгуров В.Г.
RU2120682C1
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ НА ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЯ 1989
  • Русак Т.Ф.
  • Енишерлова-Вельяшева К.Л.
RU1639341C
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕТОПОГЛОЩАЮЩЕЙ КРЕМНИЕВОЙ СТРУКТУРЫ 2015
  • Никитин Сергей Евгеньевич
  • Терукова Екатерина Евгеньевна
  • Нащекин Алексей Викторович
  • Бобыль Александр Васильевич
RU2600076C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КОМПОНЕНТОВ СВЧ-МОЩНЫХ ТРАНЗИСТОРНЫХ МИКРОСБОРОК 1991
  • Гаганов В.В.
  • Жильцов В.И.
  • Пожидаев А.В.
  • Попова Т.С.
RU2017271C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ КРЕМНИЕВЫХ ПОДЛОЖЕК 1996
  • Скупов В.Д.
RU2098887C1
СПОСОБ ПРЕДЭПИТАКСИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ГЕРМАНИЕВОЙ ПОДЛОЖКИ 2013
  • Белоусов Виктор Сергеевич
  • Илларионов Владимир Викторович
  • Лапшина Анастасия Анатольевна
  • Спицына Надежда Никаноровна
  • Чеботарев Юрий Алексеевич
  • Чеботарева Анна Алексеевна
RU2537743C1

Реферат патента 2007 года СПОСОБ УДАЛЕНИЯ КРИСТАЛЛИТОВ С ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЕВОЙ ПЛАСТИНЫ

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности к процессам травления поверхности кремниевых пластин после операций: окисление, разгонка бора, разгонка фосфора. Сущность изобретения: в способе удаления кристаллитов с поверхности кремниевой пластины поверхность пластины предварительно окисляют в среде кислорода при температуре 850°С в течение 20 минут, а затем проводят химическую обработку в растворе плавиковой кислоты и фторида аммония в соотношении 1:6. Изобретение позволяет обеспечить полное удаление кристаллитов с поверхности кремниевых пластин после проведения термических процессов и сократить время обработки пластин.

Формула изобретения RU 2 313 851 C2

Способ удаления кристаллитов с поверхности кремниевой пластины, включающий процесс химической обработки, отличающийся тем, что поверхность пластины предварительно окисляют в среде кислорода при температуре 850°С в течение 20 мин, а затем проводят химическую обработку в растворе плавиковой кислоты и фторида аммония в соотношении 1:6.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2313851C2

Готра З.Ю
Технология микроэлектронных устройств
- М.: Радио и связь, 1991, с.128
СОСТАВ ПОЛИРУЮЩЕГО ТРАВИТЕЛЯ ДЛЯ КРЕМНИЯ 1992
  • Зайцев В.К.
  • Соломкин Ф.Ю.
RU2057209C1
СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ КРЕМНИЕВЫХ ИЗДЕЛИЙ 1990
  • Изидинов С.О.
  • Гапоненко В.И.
RU1822299C
JP 60158632 А, 20.08.1985.

RU 2 313 851 C2

Авторы

Исмаилов Тагир Абдурашидович

Шангереева Бийке Алиевна

Шахмаева Айшат Расуловна

Даты

2007-12-27Публикация

2005-04-13Подача