Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ' ТЕМЫ. Очистке поверхности полупроводниковы: материалов уделялось большое внимание на всех этапах развитш микроэлектроники. Особую ваясноств проблема чистоты поверхности приобрела с возникновением пленарной технологии, при которой свойства поверхности оказывают существенное влияние на ш раметры приборов.
Знание механизма адсорбции и десорбции примесей на пове; хности полупроводниковых материалов исключительно ваяно для проведения целенаправленного,', эффективного процесса очистки.
Изделия полупроводниковой электроники создаются на оснО' во пластин кремния, арсенида галлия и других полупроводников: материалов. Пластины изготавливают путем резки слитков, напр: мер, кремния с помощью тонких алмазных дисков. При этом на п верхности пластин возникает глубокий нарушенный слой, удален которого проводят методами последовательной шлифовки и полир вки пластин. С этой целью пластины кремния наклеивают воском другим наклеенным веществом на специальные диски, изготовлен ные из алюминия. После завершения процесса полировки пластин снимают с диска и тщательно отмывают ет наклеечных веществ в различных органических растворителях. Предприятия полупровод ковой промышленности на отмывку пластин от наклеечных матери лов расходуют тысячи тонн дорогостоящих органических раствор телей. В большинстве случаев растворители поело их использо 2
ния для отмывки пластин, попадают в сточные воды, вызывая загрязнение подземных вод и рек.
Исследование возможности замены органических растворителей при отмывке поверхности кремниевых пластин от воска и СКТМ на неорганические реагенты, а также снижение степени загрязнения поверхности кремниевых пластин неорганическими примесями в процессе их полировки является актуальной задачей. НАУЧНАЯ НОВИЗНА:
впервые на молекулярном уровне изучен процесс отмывки поверхности кремниевых пластин от воска и СКТМ в ацетоне, бензине, изепрэпиловом спирте, толуоле, четырвххлоряетом углероде и в растворах: НЫ03, HzSO«t //zOz + A/fy0//, //гОг +HzSO^ ;
выявлены закономерности процессов отмывки пластин кремния от воска и СКТМ в органических растворителях и в растворах окислителей; ... ....
установлено, что эффективность отмывки поверхности пластин от воска и СКТМ в органических растворителях сопоставима с отмывкой в растзорах сильных окислителей;
выведены уравнения и выполнены расчеты равновесий в система: поверхность пластин кремния, содеркащих ионы металлов, - растворы плавиковой и ЭДТА кислот при различных значениях рН;
теоретически обосновано применение ЭДТА в технологии интег- ; ральных схем с" целью снижения степени загрязнения ионами различных металлов поверхности кремниевых пластин непосредственно при их полировке;
изучен процесс адсорбции ионов металлов из растворов ЭДТА на поверхности кремниевых пластин.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Проведенные исследования позволили определить, что эффективность отмывки поверхности кремниевых пластин от воска и СКТМ в растворах сильных окислителей сопоставила с отмывкой пластин в органических растворителях. Замена последних на неорганические реагенты позволит значительно облегчить очистку сточных вод. Внедрение в технологический процесс полировки пластин кремния раствора ЭДТА заглетно снизит адсорбцию ионов металлов из полирующих составов на поверхности пластин,,
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты работы были доложены на Всесоюзном семинаре " Современные проблемы
химической метрологии" (г.Харьков.,1990 г.), на семинаре по бо чистым веществом (г.Горький,1990 г.) и на отраслевом со нии технологов полупроводниковых заводов (г.Томилинол1989 Основной материал диссертационной работы изложен в четырех тьях.
СТРУКТУРА И ОНЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из ввел пяти глав, выводов, списка цитируемой литературы из 74 наи нований, изложена на 92 страницах, содержит 21 рисунок и I блиц..
Во введении обоснованы тема работы, указаны положения торые выносятся на защиту.
В первой главе рассмотрены основные положения и принп отмывки поверхности полупроводниковых пластин от органичес и неорганических примесей. Отмечены недостатки сущеетвующи тодов отмывки, сформулирована цель и поставлены задачи исс вания.
Во второй главе приведены результаты исследований оти поверхности пластин кремния от врска и СКТМ в растворах си окислителей.
В третьей главе рассмотрены результаты исследований с ки поверхности пластин кремния от воска и СКТМ в особо чис органических.растворителях.
" " Четвертая глава'содержит'результаты исследований по й неншо плавиковой кислоты для-очистки поверхности кремниевы стин' ет неорганических примесей.
В пятой главе рассмотрен процесс адсорбции ионов мета из растворов ЭДТА на поверхности пластин кремния при их пс вке.'
