Обработка - подложка
Cтраница 3
В настоящее время уже начали применять пластины диаметром 150 мм. Увеличение размеров пластин достигается за счет совершенствования технологии получения дешевого и высококачественного монокристаллического Si, а также обеспечения необходимого оборудования для производства ИС и применения соответствующей технологии обработки подложек. При этом с экономической точки зрения имеется компромисс между увеличением затрат на оборудование, не очень большим увеличением стоимости партии одновременно обрабатываемых пластин ( 20 - 30 штук) и числом годных ИС. [31]
Плотность дефектов второго типа у поверхности подложки обычно повышена. Она определяется степенью дегазации в процессе опыта. Обработка подложки при очень низком давлении существенно уменьшает плотность этих дефектов. [32]
Подложки должны обладать значительной механической прочностью при небольших толщинах. Механическая прочность зависит от модуля упругости. В процессе обработки подложки могут возникать поверхностные трещины, которые снижают модуль упругости. [33]
Разрушение фоторезистов может происходить при избыточном количестве кислоты в растворе особенно при повышенных температурах. Корректировку производят либо нейтрализацией излишков кислоты введением NaOH, либо разбавлением раствора водой. Если количество кислоты и характеристики фоторезиста были предварительно учтены, причиной разрушения фоторезиста может быть неудовлетворительная обработка подложки перед покрытием ее резистом, а также недостаточное время экспозиции или недостаточно горячая сушка фоторезиста. [34]
Хаазе [188] выращивал пленки германия на подложках трех типов: 1) протравленных в реактиве СР-4; 2) протравленных и затем подвергнутых ионному травлению и отжигу в вакууме; 3) полученных сколом в вакууме перед осаждением. Плотность дефектов упаковки в пленках уменьшается с повышением чистоты подложек в указанном выше порядке видов обработки подложек. [35]
Процесс очистки подложки требует, чтобы были разорваны связи как между молекулами самой примеси, так и между молекулами этой примеси и подложки. Это может быть достигнуто как химическими средствами, например, очисткой в растворителе, так и приложением достаточной энергии для испарения примеси, например, нагревом или ионной бомбардировкой. Как правило, желательно ограничить процесс очистки удалением только слоя загрязнения, однако часто оказывается приемлемым также и слабое подтравливание материала самой подложки, что обеспечивает лучшее качество процесса очистки. Некоторые методы очистки требуют обработки подложки или использования растворителей и поэтому должны применяться вне вакуумной системы. Осуществление методов физической очистки обычно сопровождается установкой оборудования для нагрева подложки или бомбардировки ионами в напылительной системе. [36]
Изучение эпитаксиальных слоев, наращенных после химической полировки подложек, показало, что в этом случае отсутствуют пирамиды роста, плотность дефектов упаковки снижается на порядок, плотность дислокадиИ не превышает их плотности в подложке. Для выяснения влияния структурного совершенства эпитаксиальных слоев на их электрофизические параметры в зависимости от подготовки подложек проводилось измерение холлов-ской подвижности носителей. Значения подвижности носителей приведены в таблице. Разница в значениях плотности дефектов упаковки в эпитаксиальных слоях после обработки подложек окисью кремния и химической полировки не приводит к заметной разнице в значениях подвижности. [37]
Таким образом, из приведенных экспериментальных данных вытекает, что при формировании полиэфирных покрытий на немодифицированных подложках обычно наблюдается прямая зависимость между величиной внутренних напряжений и адгезионной прочностью покрытий. Равные или меньшие внутренние напряжения соответствуют большей величине адгезии только в том случае, когда модификатор подложки образует на ее поверхности подслой, отличающийся не только высокой адгезионной прочностью к подложке, но и большей эластичностью по сравнению с покрытием, что способствует релаксации внутренних напряжений. Эффективны только те грунтовочные и порозаполняющие составы, которые существенно понижают величину внутренних напряжений, способствуя увеличению запаса адгезионной и когезионной прочности покрытий. Эти условия соблюдаются только в том случае, когда применяемые для обработки подложки модифицирующие материалы понижают внутренние напряжения в значительно большей степени, чем адгезионную прочность или вызывают резкое понижение внутренних напряжений без изменения адгезии. [38]
В большинстве случаев в электропике используются пленки толщиной несколько тысяч ангстрем, поэтому каждая посторонняя частица, будь то пылинка или молекулярный слой газа, может ухудшить адгезию. При очистке поверхности должны быть удалены жиры, адсорбированная вода и другие загрязнения, которые могут препятствовать образованию сплошного слоя на покрываемой подложке. Способ очистки подложки выбирается в зависимости от ее материала. Для очистки поверхности стекла могут быть применены такие способы, как химическая очистка, обработка подложки тлеющим разрядом, электронная бомбардировка поверхности, ультразвуковая очистка. Эти приемы применимы также для очистки керамики, полупроводниковых пластин и некоторых других видов используемых подложек. [39]
 |
Электронная микрофотография структуры г. [40] |
При полировке подложек окисью кремния, как уже отмечалось, снимаются нарушения, характерные для полировки алмазной пастой АСМ-05, но остается дефект, присущий обработке самой окисью кремния - это повышенная плотность дислокаций. Эти пирамиды равномерно распределены по всей площади эпитаксиального слоя. Электронно-микроскопический анализ на просвет ( рис. 5) показывает полное отсутствие наклонных дислокаций, характерных для эпитаксиальных слоев, наращенных на подложках после обработки алмазной пастой, плотность же дефектов упаковки не снижается. Как показывает электронно-микроскопический анализ, природа их остается той же, что и для случая обработки подложки алмазной пастой. Видимо, и причина их образования как в том, так и в другом случае одна и та же. [41]
Полученные значения сопротивления пленок были близки к значениям сопротивления для монокристалла. Была рассмотрена зависимость эпитаксиального роста от катодного напряжения, а также возможное кине-тико-энергетическое распределение распыляемых атомов. Температура эпитаксии может быть значительно уменьшена, если осаждение проводить на подложки, очищенные в вакууме. Они установили, что при такой обработке подложек золото, серебро и медь не растут в монокристаллической форме на чистых подложках NaCl и КС. Мэтьюз и Грюнбаум [43, 48] установили, что монокристаллические пленки Аи были получены на подложках, очищенных в вакууме, если после скалывания перед осаждением золота они оставались на воздухе. [42]
Среди многочисленных типов поверхностных дефектов необходимо выделить фасетки, формирующиеся на поверхностях кристаллов в процессе их термохимической обработки. Очевидно, что образование фасеток преимущественно происходит в местах нарушения периодичности кристаллической решетки. Эффект фасетиро-вания поверхности подложки является определяющим при эпитаксиаль-ном росте. Действительно, фасетки, создавая значительные локальные нарушения потенциального поля подложки, являются преимущественными центрами зарождения эпитаксиалышх слоев. Относительно одинаковые размеры, четкая огранка, строгая взаимная ориентация фасеток способствуют образованию однотипных эпитаксиальных зародышей растущей пленки. Предварительная химикотермическая обработка подложек для получения совершенных эпитаксиальных слоев объясняется необходимостью как в очистке поверхности, так и в создании наиболее благоприятных центров зарождения - фасеток. [43]
Страницы: 1 2 3