СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОБРАТНОЙ СТОРОНЫ КРЕМНИЕВОЙ ТРАНЗИСТОРНОЙ СТРУКТУРЫ Российский патент 2024 года по МПК H01L21/304 

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности к способу обработки обратной стороны кремниевой транзисторной структуры перед напылительными процессами.

Известны различные химические и механические способы обработки и подготовки обратной стороны кремниевых подложек с готовыми транзисторными структурами для улучшения адгезионных свойств поверхности перед напылительными процессами при напылении [1].

Механические способы основываются на применении абразивного материала при шлифовке и полировке [2]. Основным недостатком этих способов являются 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°С и др. [2].

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.

Целью изобретения является получить поверхность кремниевой транзисторной структуры с хорошей адгезией к напыляемым металлам при формировании контакта к коллекторной области транзистора, с отсутствием механических напряжений, трещин, неровностей и сколов.

Поставленная цель достигается обработкой поверхности кремниевой подложки на установке пескоструйной обработки и в качестве абразивного материала используется порошок карбида кремния (SiC) с размером частиц песка не более 5-6 мкм.

Сущность способа заключается в том, что на поверхность кремниевой пластины на определенном расстоянии направляется струя песка карбида кремния при следующих технологических режимах: давление воздуха в сопле - 2±0,3 кг/см², время - 6±0,1 минут и частоте вращения стола - 15±5 об/мин, расстояние от сопла до поверхности обрабатываемой кремниевой пластины пластины - 15±5 см. При этом поверхность имеет хорошие адгезивные свойства разброс по толщине пластины не более 1,5±0,01 мкм и исключается возникновение микротрещин, механических напряжений, неровностей и сколов.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами:

ПРИМЕР 1: 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, расстояние от сопла до поверхности пластины - 20±5 см.

Контроль проводят по толщине пластины, разброс которой составляет 2,0 мкм ±5%. Процент выхода годных составляет 80-85%.

ПРИМЕР 2: Процесс осуществляют аналогично условию примера 1. Процесс пескоструйной обработки проводят при следующих режимах: давление воздуха в сопле - 2,5±0,3 кг/см², время - 5±0,1 минут и частоте вращения стола - 20±4 об/мин, расстояние от сопла до поверхности пластины -10±5 см.

Контроль проводят по толщине пластин, разброс которой составляет 1,5 мкм ±5%. Процент выхода годных составляет 85-90%.

ПРИМЕР 3: Процесс осуществляют аналогично условию примера 1. Процесс пескоструйной обработки проводят при следующих режимах: давлении воздуха в сопле - 3,0±0,3 кг/см², времени - 3±0,1 минут, номинальной скорости вращения стола - 20±4 об/мин, расстояние от сопла до поверхности пластины - 15±5 см.

Контроль проводят по толщине пластин, разброс которой составляет 2,2 мкм ±5%. Процент выхода годных составляет 90-95%.

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 микротрещин, механических напряжений и сколов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент RU 2587096, H01L 21/302, 06.10.2016.

2. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, М: «Высшая школа», 1986, с. 177-178.

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов. Согласно изобретению проводят обработку поверхности кремниевой подложки на установке пескоструйной обработки, а в качестве абразивного материала используют порошок карбида кремния (SiC) с размером частиц песка не более 5-6 мкм, при этом на поверхность кремниевой пластины на определенном расстоянии направляют струю карбида кремния при следующих технологических режимах: давление воздуха в сопле - 2±0,3 кг/см², время - 6±0,1 минут, расстояние от сопла до поверхности пластины - 15±5 см и частота вращения стола - 15±5 об/мин. При этом поверхность имеет хорошие адгезивные свойства, разброс по толщине пластины не более 1,5±0,01 мкм и исключается возникновение микротрещин, механических напряжений, неровностей и сколов. 3 пр.

Способ обработки обратной стороны кремниевой транзисторной структуры, включающий обработку кремниевых пластин на установке пескоструйной обработки, отличающийся тем, что в качестве песка используются частицы карбида кремния размерами не более 5-6 мкм при следующих режимах: давление воздуха в сопле - 2±0,3 кг/см², длительность - 6±0,1 минут, расстояние от сопла до поверхности пластины - 15±5 см и номинальная скорость вращения стола 15±5 об/мин, с размером толщины кремниевой пластины не более 1,5±0,01 мкм.