60.Технологический процесс получения кремневых подложек: резка, шлифовка.

Дляизготовленияпластинизполупроводниковогомонокристаллического слиткаиспользуютследующиймаршрут:подготовкаслиткаиразделениеегона пластины, предварительная, а затем окончательная обработка пластин.

Дляразрезанияполупроводниковыхслитковнапластиныранее использовалисьтакиеметоды,какрезкадискомснаружнойрежущейкромкой, проволокой или полотнами, шаржированнными алмазами.Впоследнеевремянаибольшеераспространениеполучил методрезки,при котором в качестве режущего инструмента используют диск с внутренней алмазной режущей кромкой . Инструментпредставляетсобойтонкий(от0,1до0,15 мм)металлический диск(основа)сцентральнымотверстием,накромкукоторогогальваническим способом нанесен алмазный слой с никелевой связкой. Алмазные зерна имеют размеры 40 – 60 мкм при резке кремния и 20–40 мкм при резке арсенида галлия. Отрезанные пластины попадают в сборник, заполненный водой, остаются на оправкеилиудаляютсявакуумнымсъемником. Прирезкеразрезаемыйматериал деформируется, алмазные зерна трутся об него и выделяется большое количество теплоты. Поэтомуалмазный диск непременно охлаждают водой или специальной охлаждающей жидкостью. Послерезкиконтролируютгеометрическиепараметрыпластин:толщину, разбростолщинывпартиипластинивпределахплощадипластин – разнотолщинность.

Операции резки не обеспечивает требуемых точности и качества поверхности пластин:имеютсяпогрешностиформы(неплоскостность,непараллельность плоскостей,изгиб),значительныйнарушенныйслойибольшиеотклоненияпо толщине. Поэтомунеобходимадальнейшаяобработка,которуювыполняютс использованиемабразивныхматериаловиподразделяютнапредварительнуюи окончательную.

Предварительная обработка полупроводниковых пластин:

1. Пластины после резки;

2. Термообработка пластин;

3. Двухсторонняя шлифовка пластин;

4. Химическая очистка пластин;

5. Скругление края;

6. Травление пластин;

7. Контроль пластин после травления.

Пластиныбольшихдиаметров(≥100мкм),полученныепослеразрезания слитка,подвергаюттермообработкепритемпературеt=600єС.Термообработку проводят для получения заданного удельного сопротивления кремния. Затемвыполняют шлифовкуплоскихповерхностейпластин,ихимическую очистку,скруглениекраевитравлениенаружногослоя.Оновыполняетсядля уменьшения припуска на последующую окончательную обработку рабочей стороны и снятия остаточных механических напряжений от шлифовки. Иногда нарушенный слой стравливают не полностью для создания механического геттера на нерабочей стороне пластины – областистока для дефектов и вредных примесей. При такой обработке нерабочая сторона пластины остается матовой.

61 Технологический процесс получения кремневых подложек: электрохимическаяполировка

( нашел только про химико-механическую полировку!!! )

Полировкаполупроводниковыхпластинобеспечиваетвысокоекачествоих рабочейповерхности,минимальныйнаружныйслойинаименьшиепогрешности формы.

Методы полировки, как и шлифовки разделяют:

- повидуиспользуемогоабразиваимеханизмуудаленияматериала–на алмазную (механическую) и химико-механическую.

- по конструкции станка и характера удаления припуска – на одностороннюю и двухстороннюю.

- по качеству обработанной поверхности – на финишную и суперфинишную.

Прихимико-механическойполировкеприменяютспециальныеполирующие Прихимико-механическойполировкеприменяютспециальныеполирующие алюминияAl2O3,взвешенныхврастворенаосновеKOH,NaOHиобразующих коллоидно-дисперсныесистемы–суспензии,золи,гели.Прииспользовании суспензийвосновехимико-механическойполировкилежатхимическиереакции между компонентами жидкой среды и полируемым материалом.

Гидроксильная группа щелочной щелочных компонентов вступает в реакцию скремнием,образуянаповерхностищелочныесоединенияэтихматериалов, которые механически разрушаются при контакте с полировальником и абразивными частицами (твердой фазой суспензии). Из-за малого размера абразивных зерен (~0,1 мкм)междунимииобрабатываемыхматериаломпрямогоконтактапочтине происходит.

Поэтомуповерхностьпластинполучаетсябезрисокицарапинс минимальным наружным слоем (менее 1 мкм).

Прихимико-механическойполировкиполировальникиизготавливаютиз синтетических тканей и полотен, которые наклеивают на полировальный диск.