Процессы микро- и нанотехнологий. Ч. 2. Шутов Д.А - 15 стр.

                          Лабораторная работа 8
                            Очистка подложек

      Цель работы
 1. Изучить основные виды очистки подложек, типы используемых при этом сред и
    реактивов.
 2. На основе эксперимента оценить возможности, преимущества и недостатки, а
    также необходимость методов очистки подложек при их использовании в
    технологии.
 3. Изучить влияние различных типов загрязнений и режимов очистки на качество
    получаемой пленки.
      Теоретические сведения
      Электрофизические параметры и надежность полупроводниковых приборов и
ИМС во многом зависят от степени совершенства поверхности пластин и отсутствия на
них каких-либо загрязнений. Источниками загрязнения могут быть последствия
предыдущих технологических операций обработки пластин или полуфабрикатов
будущих полупроводниковых приборов, технологические газы и среды, сам оператор,
различные абразивные порошки, пасты, фоторезист и т.д. Наиболее важна очистка
подложек после их шлифовки и полировки. Состояние поверхности
полупроводниковых пластин после их механической обработки можно
охарактеризовать следующим образом: на поверхности полупроводника всегда
остаются царапины, трещины, микронеровности. Толщина этого слоя, называемого
механически нарушенным, может достигать 10-20 мкм. Кроме того, под действием
давления и перемещения пластин по шлифовальному кругу в более глубоких слоях
материала возникают остаточные напряжения. Они еще не вызывают образования
трещин, но приводят к некоторому нарушению кристаллической решетки – сдвигу. Этот
слой получил название физически нарушенного, и его толщина обычно составляет 5-10
мкм. Нарушенный приповерхностный слой, образующийся вследствие механической
обработки, можно удалить лишь на операциях жидкостной и сухой (газовой) обработки
пластин. Обработанная поверхность кремниевых пластин имеет на поверхности
большое количество нескомпенсированных (ненасыщенных) связей, что определяет её
высокие адсорбционные свойства и химическую активность, в особенности по
отношению к различным загрязнениям. Последнее определяет необходимость
периодической (пооперационной) очистки поверхности полупроводниковых пластин и
подложек. Так как идеально чистой поверхности пластин не бывает, вводится понятие
технологически чистой, т.е. поверхности, концентрация примесей на которой не
препятствует воспроизводимому получению заданных значений параметров приборов
и ИМС и их стабильности. Обычно допустимая концентрация примесей не должна
превышать 10-8 г/см2.
      Удаляют загрязнения жидкостными и сухими методами, которые сами по себе
подразделяются на физические и химические.
      Жидкостная обработка - это обезжиривание и травление пластин, а также
обязательная их промывка после каждой операции в воде.
      Обезжиривание в органических растворителях - основано на удалении с
поверхностей молекул жиров. При этом молекулы не разрушаются, а
распределяются по всему объему ванны, заполненной четыреххлористым углеродом,
бензолом, толуолом, изопропиловым спиртом. Такая очистка высокоэффективна, но
многостадийна, требует большого расхода растворителей, дорогостояща и в
большинстве случаев токсична. Промывка предназначена для удаления остатков
загрязнений, реагентов и продуктов реакций в специально очищенной
                                       15