Изобретение относится к технологии изготовления силовых кремниевых транзисторов, в частности для получения хорошей адгезии фоторезиста к поверхности полупроводниковой подложки в процессе фотолитографии.
Одним из основных критериев, определяющих качество фотолитографии, является очистка поверхности подложки перед первой операцией фотолитографии - нанесением фоторезиста на поверхность полупроводниковой подложки, которая зависит от состояния поверхности подложки.
Большинство процессов фотолитографии проводится на поверхности, покрытой оксидами. В состав оксида может входить вода в виде гидроксильных групп ОН и присутствует на поверхности оксида в виде молекул.
Известны способы подготовки поверхности подложек перед нанесением фоторезиста, сущность которых состоит в удалении влаги с поверхности пластин. Для удаления влаги перед нанесением фоторезиста поверхность подложки подвергают отжигу. Обработку проводят при температуре 700-1000°С в среде азота в течение 1 часа [1].
Основным недостатком этих способов является проведение процесса при высоких температурах.
Техническим результатом изобретения является полное удаление влаги с поверхности кремниевых подложек перед нанесением фоторезиста при комнатной температуре.
Технический результат достигается использованием травителя, в состав которого входит гексаметилдисилоксан (ГМДС), формула которого - (СН3)3Si-NH-Si(СН3)3, который хорошо гидролизуется влагой воздуха. Обработку поверхности полупроводниковых подложек проводят парами гексаметилдисилоксана в течение 5 секунд при комнатной температуре и расходе паров ГМДС 60 л/ч, с центрифугированием при частоте вращения центрифуги 200±50 мин-1.
Сущность способа подготовки поверхности подложек заключается в том, что на поверхности кремниевых подложек протекают следующие реакции:
2SiOH+(CH3)3Si-NH-Si(CH3)3→2SiO 81(СН3)3+NН3
Н2О+(СН3)3Si-NH-Si(CH3)3→[(СН3)3]2O+NH3
В первой реакции образуются аммиак и новая группа Si-O-Si(СН3)3 со строго ориентированными функциональными группами СН3, обладающими большой инертностью к молекулам других веществ. При этом дисперсионные воздействия максимально для молекул одинаковой полярности (-Si-СН3)3; С6Н12 и С6Н6 и минимально для молекул разной полярности (-Si-Н2О). Вода не адсорбируется на поверхности подложки, обработанной в гексаметилдисилоксан, и фоторезист имеет хорошее сцепление с поверхностью подложки. Во второй реакции образуются гексаметилдисилоксан и аммиак, которые испаряются с поверхности подложки. Подложки с диоксидом кремния на поверхности обрабатываются различными способами: групповой обработкой; индивидуальной обработкой погружением и обработкой погружением с последующим центрифугированием.
ПРИМЕР 1. Процесс проводят на установке химической обработки. Подложки с диоксидом кремния на поверхности обрабатываются парами гексаметилдисилоксана погружением и с последующим центрифугированием. После извлечения из гексаметилдисилоксана подложки обдуваются азотом. Хранение обработанных кремниевых подложек составляет 15 ч.
Время обработки парами гексаметилдисилоксана составляет 15 с при частоте вращения центрифуги 400±50 мин-1 и расходе паров ГМДС 100 л/ч.
Контроль кремниевых подложек производился по определению угла смачивания нижних границ подготовки поверхности подложек θ'=57,2±0,376θ, где θ' - угол смачивания (по воде) после обработки парами ГМДС поверхности пластины, θ - угол смачивания по воде поверхности пластины до обработки парами ГМДС.
ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1.
Время обработки составляет 10 с при частоте вращения центрифуги 300±50 мин-1 и расходе паров гексаметилдисилоксана 80 л/ч.
Угол смачивания θ'=47,2±0,376θ.
ПРИМЕР 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1.
Время обработки парами гексаметилдисилоксана составляет 10 с при частоте вращения центрифуги 200±50 мин-1 и расходе паров гексаметилдисилоксана 60 л/ч.
Угол смачивания θ'=37,2±0,376θ.
Как следует из результатов опытов, одним из самых эффективных процессов удаления влаги с поверхности кремниевых подложек является технологический процесс подготовки подложек перед нанесением фоторезиста, который проводят в течение 5 секунд парами гексаметилдисилоксана при частоте вращения центрифуги 200±50 мин-1 и расходе паров ГМДС 60 л/ч.
Таким образом, предлагаемый способ подготовки поверхности кремниевых подложек по сравнению с прототипом обеспечивает полное удаление влаги с поверхности подложек. Поверхность кремниевых подложек после обработки подготовлена для нанесения фоторезиста.
Источники информации
1. Е.З.Мазель, Ф.П.Пресс. Планарная технология кремниевых приборов. М.: Энергия, 1974, стр.227.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ВЗРЫВНОЙ ФОТОЛИТОГРАФИИ | 2015 |
|
RU2610843C1 |
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОДЛОЖКИ ПЕРЕД НАНЕСЕНИЕМ ФОТОРЕЗИСТА | 1987 |
|
SU1491269A1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КОМПОНЕНТОВ СВЧ-МОЩНЫХ ТРАНЗИСТОРНЫХ МИКРОСБОРОК | 1991 |
|
RU2017271C1 |
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК НА ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПОДЛОЖКЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1992 |
|
RU2046450C1 |
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ СТРУКТУР ТОПОЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СЛОЕВ НА ПОВЕРХНОСТИ ПОДЛОЖЕК | 2018 |
|
RU2700231C1 |
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ОСАЖДЕНИЯ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО АЛМАЗНОГО ПОКРЫТИЯ НА КРЕМНИЕВЫЕ ОСНОВАНИЯ | 2017 |
|
RU2656627C1 |
МИКРОЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА НА ОСНОВЕ "КРЕМНИЙ-ДИЭЛЕКТРИК" ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ | 2002 |
|
RU2193255C1 |
Способ получения рисунка | 1982 |
|
SU1027793A1 |
СПОСОБ БЕСПУСТОТНОГО СРАЩИВАНИЯ ПОДЛОЖЕК | 2002 |
|
RU2244362C2 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ПРИПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ В ПОЛИМЕРНОЙ ПЛЕНКЕ | 1998 |
|
RU2148853C1 |
Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности к способам подготовки поверхности полупроводниковых подложек к операциям фотолитографии. Изобретение обеспечивает полное удаление влаги с поверхности кремниевых подложек перед нанесением фоторезиста при комнатной температуре. Сущность изобретения: при подготовке поверхности полупроводниковых подложек их обрабатывают парами гексаметилдисилоксана (ГМДС) при комнатной температуре в течение 5 секунд при частоте вращения центрифуги 200±50 мин-1 и расходе паров ГМДС 60 л/ч, угол смачивания подложек водой после обработки равен θ'=37,2±0,376θ, где θ - угол смачивания подложек водой до обработки.
Способ подготовки поверхности подложек, включающий обработку поверхности полупроводниковых подложек парами гексаметилдисилоксана (ГМДС), отличающийся тем, что процесс проводят при комнатной температуре и при следующих режимах: время обработки парами гексаметилдисилоксана составляет 5 с при частоте вращения центрифуги 200±50 мин-1 и расходе паров ГМДС 60 л/ч, угол смачивания подложек водой после обработки равен θ'=37,2±0,376θ, где θ - угол смачивания подложек водой до обработки.
Мазель Е.З., Пресс Ф.П | |||
Планарная технология кремниевых приборов | |||
- М.: Энергия, 1974, с.227 | |||
СПОСОБ ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН | 2003 |
|
RU2249882C1 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЯ | 1990 |
|
SU1814439A1 |
US 5505781 A, 09.04.1996 | |||
JP 4167515 A, 15.06.1992. |
Авторы
Даты
2009-09-10—Публикация
2007-07-16—Подача