Способ обработки подложки из ситалла Советский патент 1985 года по МПК C03C17/06 

00

ел

ч Ю

СХ)

1

Изобретение относится к микроэлектронике- и может найти применение при подготовке ситалла, используемого в качестве диэлектрических подложек при нанесении тонких пленок (не более нескольких тысяч ангстрем) материалов в процессе изготовления микросхем.

Известен способ очистки подложек перед напылением, включающий химическую обработку с неоднократным кипячением в дистиллированной воде, Для окончательного удаления молекул воды адсорбционных газов применяют вакуумный прогрев при 200-ЗОО С в течение 2-3 мин. Одновременно с прогревом осуществляют очистку подложки в тлеющем разряде Cl3.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки подложек из стекол и стеклокристаллических материалов путем термообработки при 200-300 С 23.

Недостатком известных способов является довольно низкая адгезионная связь канесенной пленки с по-, верхностью.йодложки (}-3 н/м). Кроме того, поверхность материалов, o6pa6oTaitrab x таким образом, может . загрязниться и содержать своеобраз- 5ше налеты, что крайне нежелательно при нанесении тонкий пленок методом вакуумного распыпения. Указанный способ в основном может быть использован для увеличения адгезии при склеивании силикатных материалов или для пайки металлизированных диэлектриков пленок порядка нескольких микрон, полученных методом осаждения. Для пленок порядка нескольких тысяч ангстрем известный способ не пригоден.

Целью изобретения является увеличение, сил адгезионной связи пленок с поверхноствю ситалла.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки подложки из ситалла перед вакуумным напылением тонких пленок путем термообработки, одну сторону подложки нагревают.до 220-250 С в течение iO-I5 мин, охладцая одновременно другую для создания градиента температур 4-5-10 град/м, затем подлож ку охлаждают на воздухе до комнатной температуры-,

35728а

Предлагаемую обработку производят на воздухе в специальном устройстве, отделенном от напыляемой камеры. Обработка увеличивает электрическую 5 активность подложек, а такое активиг рованное состояние подложек сохраняется .скопь угодно долго.

Предлагаемый,способ обработки не исключает, а дополняет соответствующие термические способы обработки подложек во время нанесения тонких пленок. Существутэщие технологические режимы нанесения тонких пленок для обработанных подложек

5 могут в принципе оставаться без изменения. В этом случае дополнительно увеличиваются силы адгезионной связи пленки с поверхностью. Осо- j6eHHo это важно для вторичных слоев,

0 т.е. когда на напыленную тонкую пленку, находящуюся на подложке, наносят второй слой пленки, обычно другого материала( например, в технологии интегральньж микросхем:

5 на резистивиый слой: - проводящие слои).

; Пример. Перед нагреванием образца на контрольном образце устанавливают термический режим

0 нагрева: температура поверхности . подложки и qrad град/м. Сила адгезионной связи для пленок хрома, нанесенных на предварительно термообработанные подложки ситалла,

увеличилась с 1-3 до 6,540 н/м в

сравнении с HSBecTHbw способом.

. J.

Ниже укдэднных режимов уменьшается

электрическая активность ситаллов. Пример 2, Перед нагрева-.

0 кием образца устанавливают термин ческий режим: температура поверх ности и qrad Т 5-105 град/м. Сила адгезионной связи проводящего сплава .,, , нанесенного на

5 резистивные слои из сплава РС-3710, возрастает для термообработанных подложек ситалла в 1,5-2 раза (от 3-510 до 8,5-10 н/м). При более высоких термических режимах и вре-

меии нагрева на нагреваемой поверхности ситапла появляются микрообразования в виде своеобразиых иаростов. Высота их может достигать нескольких десятков (а иногда и сотен) ианомет2 ров, а их размеры нескольких сотен ианометров. Это приводит к увеличению шероховатости поверхности подложки. При вьй}раиных режимах тер)М357284

мообработки размеры микрообраэований чить силу адгезионной связи тонких не превышают размеры микронеровяостей пленок, нанесенных на ситалловую полированной поверхности ситаллов. подложку, что увеличивает выход

По сравнению с известным спосо годной продукции и повышяет их дол бон, предлагаемый позволяет увели- . говечность.

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОДЛОЖКИ ИЗ СИТАЛЛА; перед вакуумньм напылением тонких пленок путем термообработки, отличающийся тем, что, с целью увеличения сил адгезионной связи пленок с поверхностью ситалла, одну сторону подложки нагревздот до 220-250 С в течение 1015 мин, охлаждая одновременно другую для создания градиента температур 4-5-10 град/м, затем подложку ох- , лаждают на воздухе до комнатной температуры. § (Л с