УДК 621.382.3
БАРАНОВ В.В.1), ГЛУХМАНЧУК В.В.2),

ТХОСТОВ М.Х-М.1)
НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ КРЕМНИЕВЫХ ПЛАСТИН
В ПЕРЕКИСНО-АММИАЧНОМ РАСТВОРЕ
1) Учреждение образования Белорусский государственный универ-
ситет информатики и радиоэлектроники,
220013, Республика Беларусь, Минск, ул. П. Бровки, 6;
тел. +375-17-293-8689; факс +375-17-231-0914;
e-mail: vvb@bsuir.unibel.by
2) Унитарное предприятие Завод Транзистор,
220108, Республика Беларусь, Минск, ул. Корженевского, 16;
тел. +375-17-212-2121; факс +375-17-212-4141;
e-mail: vg@transistor.com.by
В технологии изделий электронной техники важное место зани-
мают методы химической обработки поверхности кремниевых пластин
перед проведением основных операций по формированию активной
структуры кристаллов [1].
Финишная очистка кремниевых пластин в жидких технологиче-
ских средах проводится в ваннах при повышенных температурах с це-
лью повышения эффективности и уменьшения времени на обработку.
Однако нагревательные устройства, которыми снабжаются такие ван-
ны, на практике имеют ряд недостатков. Среди них выделяются сле-
дующие:
- большая инерционность нагрева жидкости, обусловленная высокой
теплоёмкостью жидкой среды, например, на основе деионизованной
воды и медленной теплопередачей от нагревательного элемента;
- трудность периодического удаления остаточных загрязнений с внут-
ренних поверхностей ванн, имеющих форму параллелепипедов, по-
сле проведения цикла операций отмывки;
- необходимость поддержания в период эксплуатации высокого каче-
ства уплотнений и их периодической замены [2].
Современные производства имеют автоматизированную систе-
му обеспечения модулей по производству БИС технологическими сре-
дами. Они содержат в своём составе компрессоры, высокоточные вен-
тили, датчики и задатчики давлений, расходов газов и воды и др.
элементы. Стоимость таких автоматизированных систем соизмерима
со стоимостью дорогостоящего технологического оборудования, тако-
го как вакуумные установки, установки для газотранспортных реакций
и др.
Поэтому работы, направленные на повышение качества обра-
ботки поверхности кремниевых пластин, экономии дорогостоящих
жидких реактивов, повышения производительности процесса, имеют

важное значение для современного производства и являются актуаль-
ными.
Нами исследована возможность повышения эффективности хи-
мической обработки кремниевых пластин в перекисно-аммиачном
водном растворе (ПАР) при использовании инфракрасного (ИК) излу-
чения.
С этой целью изготовлен макетный образец ванны с нагрева-
тельными элементами излучательного типа для финишной отмывки
пластин кремния, проведен монтаж и апробация его работоспособно-
сти в условиях нагрева галогенными лампами типа КГ 220-1000, рабо-
тающими при напряжении питания не выше 110 В. Прототипом слу-
жила ванна, изготовленная из фторопласта-4, имеющая резистивные
нагревательные элементы, расположенные на её боковых стенках, ко-
торая используется фирмой Motorola.
Детали конструкции ванны изготовлены в соответствии с требо-
ваниями, предъявляемыми к технологической оснастке. Корпус ванны
изготовлен из кварцевого стекла. Особое внимание уделено выбору
сортамента материалов и методам формообразования. В частности,
цилиндрическая форма ванны приемлема при использовании кварце-
вого стекла толщиной от 3 до 5 мм. Показано, что прочностные харак-
теристики ванны в условиях её наполнения и воздействия тепловых
потоков ИК излучения высокой плотности удовлетворяют действую-
щим требованиям для обслуживающего персонала.
Разработана и поставлена методика испытаний макетного об-
разца ванны при заполнении его заполнении объёма водными раство-
рами, используемыми в процессах отмывки полупроводниковых пла-
стин диаметром 100 мм. Методика испытаний макетного образца
ванны соответствует обработке партии пластин указанного диаметра,
размещаемых в специальной фторопластовой кассете. Опробование
макетного образца показало, что принципиально возможно создать
ванну для финишной обработки полупроводниковых пластин на осно-
ве использования нагревательных элементов излучательного типа,
расположенных вне объёма, заполненного жидкой средой для отмыв-
ки.
Проведены спектральные исследования в диапазоне от 500 до
3000 нм при использовании спектрометра типа "Cary" Varian (США).
Спектры поглощения водных растворов, применяемых в процессах
отмывки, показали, что в области максимума излучения указанных
выше галогенных ламп имеет место полная абсорбция потока излуче-
ния раствором типа ПАР.
Проведена апробация макетного образца ванны с нагреватель-
ными элементами излучательного типа в процессах финишной отмыв-
ки пластин кремния в заводских условиях.

На основании проведенных исследований показано, что в усло-
виях производства различных изделий электронной техники - инте-
гральных микросхем, дискретных полупроводниковых приборов -
может быть достигнуто повышение эффективности процессов обра-
ботки пластин кремния в жидких средах типа ПАР, при проведении
процессов при повышенных температурах, например при 750,5оС.
Активация процесса очистки пластин обеспечивается действием пото-
ка ИК излучения в ванне из кварцевого стекла при наружном располо-
жении источников ИК излучения. Определено также влияние режи-
мов нагрева содержимого ванны на качественные показатели процесса
отмывки.
Кроме того, благодаря адаптированному профилю ванны к фор-
ме кассеты с пластинами достигается экономия жидких реактивов до
30% по сравнению с ваннами прямоугольного сечения, а из-за отсутст-
вия малых внутренних радиусов улучшаются условия промывки ванны
при периодической замене реактивов и, как следствие, повышается
чистота рабочей среды.

1. Технология СБИС. Под ред. С. Зи. Кн.2. - М.: Мир, 1986, 453 с.
2. Достанко А.П., Баранов В.В., Шаталов В.В. Плёночные токопрово-
дящие системы СБИС. - Мн.: Выш. шк., 1989. - 238 с.



Document Outline