Устройство для локальной электрохимической обработки полупроводниковой пластины Советский патент 1981 года по МПК H01L21/00 

Изобретение относится к технологи выращивания окисных пленок кремния и мэжет быть использовано для локаль ного электролитического осаждения ме таллов и контроля дефектов (пор) в окисных слоях. известно устройство для электрохимического травления и анодного окисления кремния/ включающее электролитическую ванну, анод, катод, диск кремния, кольцевую прокладку/ лопастную мешалку/ источник света и питания, контейнер fl. При этом крепление дисков кремния осуществляю механически или с помощью вакуумного присоса подложки к тоководу. Тоководящее устройство из металла анодируется в данном электролите с обра зованием изолирующей анодной пленки Лопастная мешалка позволяет осуществ лять перемешивание электролита. Устройство может быть использовано для электроосаждения металлов/ но оно не предназначено для декорирования к аи а.аи заторами макродефекто окисных пленок кремния/ поскольку конструкция не предусматривает локального осаждения металла в поры окисной пленки. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для электролити-ческой обработки полупроводниковой пластины, содержащее корпус, внутри которого размещены держатель/ электрод и прижимной элемент для полупроводниковой пластины, и источник энергии 2. Недостаток известного устройства заключается в том/ что оно не позволяет осуществлять операцию декорирования катализаторами макродефектов окисных пленок. Кроме того, устройство позволяет изменять расстояние между электродами/ а следовательно, изменять режим осаждения различных металлов. Цель изобретения - повышение качества обработки - достигается за счет того, что в устройстве для локальной электролитической обработки полупроводниковой пластины, содержащем корпус/ внутри которого размещены держатель/ электрод и прижимной элемент для полупроводниковой пластины/ и источник энергии/ держатель выполнен в виде токопроводящей пластины/ закрепленной на основании jcpp- пуса и соединенной с отрицательнь1м

полюсом источника энергии, а на внутренних стенках корпуса выполнены выступы, на которых закреплен прижимной элемент для полупроводниковой пластины, выполненный в виде кольца, при этом основание корпуса выполнено съемным.

На чертеже показано предлагаемое стройство.

Оно содержит корпус 1, на основании 2 которого установлен жестко катод 3, выполненный в виде токопроводящей пластины с помощью винта 4, Образец 5, в качестве которого берут полупроводниковую пластину,с пленкой 6 прижимается к катоду 3 с помощью кольца 7с резьбой через уплотнители 8. Кольцо 7 установлено -на выступах корпуса 1 и образует зону обработки плас.тины. В корпусе ванны выполнены кольцевые проточки 9 для удобства загрузки пластин различного диаметра Прижимное усилие, создаваемое кольцо выполненным из диэлектрика, регулируется так, чтобы электролит 10 не проникал в кольцевую проточку 9 И не создавал замыкания электрического тока через электролит, минуя пористу окисную пленку и подложку.

Анод 11 жестко установлен на токоподводящем винте 12, закрепленном в крышке 13 с .помощью гайки 14 и кольца 15. При повороте гайки 14 винт перемещается поступательно, иск лючая разрыв токоподводящего провода 16. Имеется источник энергии 17, токопроводящий провод 18, а в пластине б выполнены сквозные поры 19;

Установка работает следующим образом.

От источника энергии 17 с постоянным напряжением с помощью токоподводящих проводов 16 и 18 подают постоянную разность потенциалов к обрабатываемой полупроводниковой пластине и аноду 11.

Под действием разности потенциало идет осаждение металла (Pd, Pt, Mo) из электролита (./ HjPt, Се, (NH4.-MQ О,) , которые декодируют сквозные поры 19 и обеспечивают их резкий контраст по -отношению к ос

Тсшьной бездефектной поверхности пленки 6. Выделяющийся при электролизе на аноде газ удаляют из электроЛ1.тической ячейки через отверстие в крышке.

Необходимую плотность тока устанавливают изменением величины напряжения, подаваемого от источника энергии 17, а также регулировкой расстояния между катодом и анодом, что позволяет подбирать режимы для осаждения различных металлов. Выполнение анода в форме полупроводниковой пластины обеспечивает равномерное осаждение катализ.атора на подложку.

Устройство позволяет обнаруживать дефекты окисных пленок и позволит повысить качество пленки и выход годных изделий в 1,5 раза.

Формула изобретения

Устройство для локальной электролитической обработки полупроводнико-, вой пластины, содержащее корпус, внутри которого размещены держатель, электрод и прижимной элемент для полупроводниковой пластины, и источник энергии, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки, держатель выполнен в виде токопроводящей пластины, закрепленной на основании корпуса и соединенной с отрицательным полюсом источник энергии, а на внутренних стенках к Ърпуса выполнены выступы, на которых закреплен прижимной элемент для полупроводниковой пластинь, выполненны в виде кольца, при этом основание корпуса выполнено.съемным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Чистяков Ю.И. и др. Зарубежная электронная техника,вып. 13 (134), изд. ЦНИИ Электроника . М., 1976, с. 9-11.

2.Курносов и.И. Защита и герметизация полупроводниковых приборов.и интегральных схем. М., Высшая школа, 1978, с. 32-33 (прототип).

1Ъ