DE19510852A1 - Treating surfaces of flat silicon bodies - Google Patents

Treating surfaces of flat silicon bodies

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Abstract

Treating surfaces of flat Si bodies comprises: (a) pretreating the Si bodies; (b1) electrolytically polishing the surfaces in an F-contg. electrolyte soln. by anodic oxidn. and electrochemically etching; (b2) electro-analytically monitoring the polishing using a current measurer-between the Si body, present as working electrode of anodic potential, and in contact with the electrolyte soln. and a counter electrode immersed in the electrolyte soln., w.r.t. occurrence of periodic oscillation of the measured current; and (b3) registering the periodicity of oscillation over a period of time.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Behandeln von Oberflächen flacher Siliziumkörper, das ein elektroanalytisch überwachtes, elektrolytisches Glätten der zu behandelnden Oberfläche einschließt.The invention relates to a method for treating surfaces flatter Silicon body, which is an electroanalytically monitored, electrolytic smoothing of the treating surface.

Die zur Herstellung von elektronischen Bauelementen eingesetzten Halbleiterwafer müssen eine möglichst perfekte Oberfläche aufweisen, an der nachfolgende Prozesse, z. B. epitaktisches Schichtenwachstum, ausgeführt werden sollen. Übliche Verfahren zum Polierätzen beruhen darauf, bei der Dickenverminderung der im allgemeinen scheibenförmigen Halbleiterkörper (Wafer) solche Materialspitzen abzutragen, die als Rauhigkeit auf der gewünschten ebenen Flächenausbildung in Erscheinung treten und geringe Bindungsenergie im Kristallverband besitzen.The semiconductor wafers used to manufacture electronic components must have as perfect a surface as possible on which subsequent processes, e.g. B. epitaxial layer growth to be performed. Usual procedures for polishing etching are based on reducing the thickness in general disk-shaped semiconductor bodies (wafers) to remove such material tips, which as Roughness appear on the desired flat surface formation and have low binding energy in the crystal structure.

In der DE 40 33 355 A1 ist ein Verfahren zum elektrolytischen Ätzen von Siliziumkarbid angegeben, als dessen Ergebnis flache Halbleiterkörper ebene Oberflächen aufweisen, die zur Weiterverarbeitung zu elektronischen Bauelementen geeignet sind. Die Besonderheit beim Polierätzen von Siliziumkarbid liegt darin, daß dieses Material von Säuren und Laugen nicht angegriffen wird; deshalb ist eine alkalische Lösung als Elektrolyt vorzusehen. Wenn die Elektrolytlösung weniger Protonen als negative Hydroxid-Ionen enthält, ihr pH-Wert größer als 7 ist und in hoher, wenigstens in der Nähe der zu polierenden Oberfläche konstant gehaltener Konzentration vorliegt, sind völlig glatte und ebene Flächen ohne irgendeine Strukturierung erreichbar, die selbst im Rasterelektronenmikroskop mit hoher Auflösung keine Unebenheiten erkennen lassen. Über die Dauer und die erforderlichen Maßnahmen zur Überwachung und/oder Steuerung eines derartigen Polierätzprozesses sowie zu Maßeinheiten und Werten für die erzielte Oberflächenqualität enthält diese Vorveröffentlichung keine Angaben.DE 40 33 355 A1 describes a method for the electrolytic etching of Silicon carbide specified, as a result of which flat semiconductor bodies are flat Have surfaces that are used for further processing to electronic components are suitable. The peculiarity of the polishing etching of silicon carbide is that this material is not attacked by acids and alkalis; therefore is one provide alkaline solution as electrolyte. If the electrolytic solution is less Contains protons as negative hydroxide ions, their pH is greater than 7 and in higher, kept constant at least in the vicinity of the surface to be polished Concentration is completely smooth and flat surfaces without any Structuring achievable even with high scanning electron microscopy Resolution does not reveal any unevenness. About the duration and the required Measures for monitoring and / or controlling such a polishing etching process as well as units of measurement and values for the surface quality achieved Pre-release no information.

Der Stand der Technik, von dem bei der Erfindung ausgegangen wird, ist aus der DE 40 31 676 A1 bekannt. Die danach durchzuführende Behandlung der Oberfläche eines Siliziumkörpers findet im wesentlichen durch Ätzen in einer fluoridhaltigen Lösung in dunkler Umgebung statt. Von ausschlaggebender Bedeutung ist jedoch die Tatsache, daß ein eindeutig korrelierbarer Zusammenhang zwischen elektroanalytischen Methoden und z. B. optischen Untersuchungsmethoden für die Prüfung der Beschaffenheit von Halbleiteroberflächen besteht. Somit gestattet eine elektroanalytische, in-situ durchführbare Messung eine Überwachung der stattfindenden Behandlung.The prior art, which is assumed in the invention, is from the DE 40 31 676 A1 known. The subsequent treatment of the surface A silicon body is essentially found by etching in a fluoride Solution takes place in a dark environment. However, that is of crucial importance The fact that there is a clearly correlated connection between  electroanalytical methods and z. B. optical examination methods for the Examination of the nature of semiconductor surfaces exists. Thus, a electroanalytical measurement that can be carried out in situ, monitoring the treatment taking place.

Den ausgezeichneten, auf die vorstehend erwähnte Weise erzielbaren Ergebnissen bezüglich der Glättung und auch einer elektronischen Passivierung der Oberflächen von Si-Wafern ist jedoch gegenüberzustellen, daß die dort zugrundeliegende Technologie vielleicht nicht ohne weiteres aus sich heraus zu überzeugen vermag. In diesem Zusammenhang kann auch auf: "J. Electroanal. Chem." 351(1993)159-168 ("On the origin of photocurrent oscillation at Si-electrodes" von H.J. Lewerenz und M. Aggour) verwiesen werden. Dort wird der Einfluß der Molarität und des pH-Wertes der elektrolytischen Fluoridlösung auf die Oszillation des Photostromes behandelt, die bei der elektrochemischen Oberflächenbehandlung von n- und p-Si (100)-Flächen auftritt. Aus Gründen der Vergleichbarkeit wurden sowohl die n- als auch die p-leitenden Kristalle an ein Potential von +6 VSCE gelegt und das n-Si mit einer Intensität von 70 mWcm-2 bestrahlt.The excellent results that can be achieved in the above-mentioned manner with regard to the smoothing and also an electronic passivation of the surfaces of Si wafers must, however, be compared with the fact that the technology on which they are based may not be convincing on its own. In this context can also refer to: "J. Electroanal. Chem." 351 (1993) 159-168 ("On the origin of photocurrent oscillation at Si electrodes" by HJ Lewerenz and M. Aggour). The influence of the molarity and the pH of the electrolytic fluoride solution on the oscillation of the photocurrent, which occurs during the electrochemical surface treatment of n- and p-Si (100) surfaces, is dealt with there. For the sake of comparability, both the n- and p-type crystals were placed at a potential of +6 V SCE and the n-Si was irradiated with an intensity of 70 mWcm -2 .

Das technische Problem, mit dem sich die Erfindung befaßt, besteht darin, weitere Möglichkeiten für eine Si-Oberflächenbehandlung mit in aufeinanderfolgenden Stufen anzuwendenden elektrochemischen Prozessen aufzuzeigen, die mindestens gleichartige qualitative Ergebnisse bieten und die Behandlungsweise und ihre Kontrollierbarkeit weiter vereinfachen.The technical problem with which the invention is concerned is that of others Possibilities for a Si surface treatment with in successive stages to show applicable electrochemical processes that are at least similar Provide qualitative results and the mode of treatment and its controllability further simplify.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daßIn a method of the type mentioned at the outset, the solution according to the invention exists in that

  • a) eine Vorbehandlung des Siliziumkörpers vorgenommen wird und sodanna) a pretreatment of the silicon body is carried out and then
  • b1) das elektrolytische Glätten der zu behandelnden Oberfläche in einer fluoridhaltigen Elektrolytlösung im wesentlichen durch ein anodisches Oxidieren und ein sich daran anschließendes elektrochemisches Ätzen erfolgt,b1) the electrolytic smoothing of the surface to be treated in a fluoride-containing Electrolytic solution essentially by anodizing and adhering to it subsequent electrochemical etching takes place,

undand

  • b2) die elektroanalytische Überwachung des elektrolytischen Glättens entsprechend einer Strommessung - zwischen dem Siliziumkörper, der als Arbeitselektrode an anodischem Potential liegt und dessen zu behandelnde Oberfläche mit der Elektrolytlösung in Berührung steht, und einer in die Elektrolytlösung eingetauchten Gegenelektrode - hinsichtlich des Auftretens einer periodischen Oszillation des gemessenen Stromes b2) the electro-analytical monitoring of the electrolytic smoothing accordingly a current measurement - between the silicon body, which acts as the working electrode anodic potential and its surface to be treated with the Electrolyte solution is in contact, and one in the electrolyte solution immersed counter electrode - with regard to the occurrence of a periodic Oscillation of the measured current  
  • b3) während einer Dauer stattfindet, in der die Periodizität der Oszillation eindeutig zu registrieren ist.b3) takes place during a period in which the periodicity of the oscillation clearly increases is register.

Bezüglich der Stromoszillation haben experimentelle Untersuchungen gezeigt, daß ein Zusammenhang zwischen einem solchen Oszillationsverlauf und Änderungen der Oberflächenmorphologie besteht. Diese Untersuchungen wurden z. B. mit kombinierter in-situ Ellipsometrie, in-situ Infrarotspektroskopie, Abtast-Tunnelmikroskopie (scanning tunneling microscopy-STM) und ex-situ elektrochemischer Oberflächenanalyse durchgeführt. Wie auch andere, bei elektrochemischen Untersuchungen an einkristallinem Silizium/Elektrolytkontakt zu beobachtende, überraschende Effekte, z. B. Photostrommultiplikation, Auftreten eines Dunkelstromes in fluoridhaltigen Elektrolytlösungen nach und während des Abtragens von Oxid, zählt auch die Strom- bzw. die Photostromoszillation hierzu. Demgemäß besteht ein wesentliches Merkmal der Erfindung im - Umfang der prioritätsbegründenden Anmeldung - darin, daß das elektrolytische Glätten von n-Si unter Bestrahlung der zu behandelnden Oberfläche mit Licht, dessen Energie mindestens gleich der Bandlücke ist, herbeigeführt wird, und das elektroanalytische Überwachen unter Zuhilfenahme des gemessenen Photostromes erfolgt.With regard to current oscillation, experimental studies have shown that a Relationship between such an oscillation course and changes in Surface morphology exists. These studies have been carried out e.g. B. with combined in-situ ellipsometry, in-situ infrared spectroscopy, scanning tunneling microscopy (scanning tunneling microscopy-STM) and ex-situ electrochemical Surface analysis carried out. Like others, with electrochemical Investigations on single-crystalline silicon / electrolyte contact, surprising effects, e.g. B. photocurrent multiplication, occurrence of a dark current in fluoride-containing electrolyte solutions after and during the removal of oxide also the current or the photocurrent oscillation for this. Accordingly, there is one essential feature of the invention in the scope of the priority Registration - in that the electrolytic smoothing of n-Si while irradiating the treating surface with light, whose energy is at least equal to the band gap is brought about, and the electroanalytical monitoring with the aid of the measured photocurrent occurs.

Für die Ursachen des Auftretens der Photostromoszillation liegen zwar Hypothesen vor, die Aufklärung ihrer physikalisch-chemischen Grundlagen bedarf jedoch noch weiterer Forschungsarbeit. Über den Stand dieser Forschungsarbeiten, insbesondere zur Änderung der Oberflächenmorphologie im Zusammenhang mit Photostromoszillationen und den zur Untersuchung von in dieser Weise und nach anderen Methoden behandelten Oberflächen eingesetzten Meßmethoden wurde von den Erfindern z. B. in der nach dem Prioritätszeitpunkt erschienenen Veröffentlichung "Journal of the Electrochemical Society" 141, (1994) L 99 bis L 102 ausführlich berichtet.There are hypotheses for the causes of the occurrence of photostromoscillation before, the elucidation of their physico-chemical basics is still required further research. About the status of this research, in particular related to changing the surface morphology Photocurrent oscillations and the study of in this way and after other methods treated surfaces was used by the inventors z. B. in the publication published after the priority date "Journal of the Electrochemical Society" 141, (1994) L 99 to L 102 in detail reported.

Danach führen bei einer Behandlung von noch nicht umgestalteten Si(111)-H(1x1) Oberflächen sowohl chemische als elektrochemische Prozesse insbesondere hinsichtlich der Wasserstoffterminierung der Oberfläche zu vergleichbaren Ergebnissen. Ein elektrochemischer Prozeß bietet jedoch nicht nur die Möglichkeit, Strom oder Spannung als Parameter für die Überwachung des Prozesses zu verwenden, mit diesen Parametern lassen sich zudem auf einfache Weise im fernen Submonolagenbereich die herbeigeführten Veränderungen erfassen. Somit kommt der elektrochemischen Konditionierung sicherlich eine Vorzugsstellung für die Schaffung hervorragender Oberflächenbeschaffenheiten von Silizium zu.Thereafter, when treating Si (111) -H (1x1) that has not yet been redesigned, Surfaces both in terms of chemical and electrochemical processes the hydrogen termination of the surface for comparable results. A However, electrochemical process not only offers the possibility of electricity or Use voltage as a parameter for monitoring the process with these Parameters can also be easily set in the far submonolayer area Capture changes brought about. Thus comes the electrochemical  Conditioning certainly a privilege for creating excellent ones Surface textures of silicon too.

Für die Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere für die elektronischen Eigenschaften der Oberfläche eines Si-Wafers, ist die Grenzflächenzustandsdichte (interface state density) Dit ein bedeutsames Kriterium. Üblicherweise liegen die Werte von Dit bei 1×10¹² eV-1cm-2. In jüngerer Zeit - vgl. z. B. "J. Electrochem. Soc." 141(1994) 3595 bis 3599 ("Surface Electronic Properties of Electrolytically Hydrogen Terminated Si(111)" von H. Dittrich et al) - sind Werte von Dit midgap = 1,7×10¹¹ eV-1cm-2 erreicht worden. Auch ein Elektropolieren von n-Si(111)-Oberflächen - vgl. J. Rappich et al: "Electrochemical and Electronic Passivation by Hydrogenation of n-Si(111)" anläßlich des "7th International Symposium on Passivity: Passivation of Metals and Semiconductors" TU Clausthal, DE 21.-26.08.1994 - führte zu interessanten Ergebnissen. Weitere, zur Veröffentlichung in nächster Zukunft vorgesehene Arbeiten auf diesen Gebieten befassen sich ebenfalls mit der Verbesserung der Grenzflächenzustandsdichte von n-Si mit (111)- sowie (100)-orientierten Oberflächen, so daß das nunmehr umfassendere technische Problem darin zu sehen ist, die erfindungsgemäße Behandlungsweise unabhängig von der Orientierung der Oberflächen wie auch unabhängig vom Leitungstyp (n- oder p-leitendes Si) durchführen zu können.The interface state density D it is an important criterion for the surface quality, in particular for the electronic properties of the surface of a Si wafer. The values of D it are usually 1 × 10 12 eV -1 cm -2 . More recently - cf. e.g. B. "J. Electrochem. Soc." 141 (1994) 3595 to 3599 ("Surface Electronic Properties of Electrolytically Hydrogen Terminated Si (111)" by H. Dittrich et al) - values of D it midgap = 1.7 × 10 11 eV -1 cm -2 have been achieved. Also electropolishing n-Si (111) surfaces - cf. J. Rappich et al: "Electrochemical and Electronic Passivation by Hydrogenation of n-Si (111)" on the occasion of the "7th International Symposium on Passivity: Passivation of Metals and Semiconductors" TU Clausthal, DE 21.-26.08.1994 - led to interesting ones Results. Further work in these areas planned for publication in the near future is also concerned with improving the interface state density of n-Si with (111) and (100) -oriented surfaces, so that the now more comprehensive technical problem can be seen therein: to be able to carry out the treatment method according to the invention independently of the orientation of the surfaces and also independently of the conductivity type (n- or p-type Si).

Demzufolge sieht die Erfindung nunmehr auch als Variante mit eigener erfinderischer Bedeutung als deren wesentliches Merkmal vor, das elektrolytische Glätten der zu behandelnden Oberfläche von p-Si in dunkler Umgebung herbeizuführen, wobei für das elektroanalytische Überwachen die gemessenen, aufgrund der angelegten Potentiale fließenden Ströme dienen. Auch hier führt der oszillierende Strom - wie der oszillierende Photostrom bei n-Si unter Belichtung der behandelten Oberfläche - zur Oberflächenglättung.Accordingly, the invention now sees a variant with its own inventive Significance as their essential feature, the electrolytic smoothing of the bring about treating surface of p-Si in a dark environment, whereby for the electroanalytical monitoring of the measured, based on the applied potentials serve flowing currents. Here, too, the oscillating current carries - like that oscillating photocurrent at n-Si with exposure of the treated surface - for Surface smoothing.

Bei n-Si werden die benötigten Ladungsträger (Löcher) durch die Belichtung erzeugt, bei p-Si sind diese Ladungsträger ohnehin infolge der Dotierung des Materials vorhanden. Überraschend ist jedoch, daß auch bei p-Si ein Dunkelstromtransient beobachtbar ist und damit die Wasserstoffterminierung, die während der Dauer des Dunkelstromtransienten stattfindet, elektroanalytisch überwacht werden kann. Bezüglich des Leitungstyps bestehen somit keine grundsätzlichen Unterschiede bei der Durchführung der erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlung. Hinsichtlich der erzielbaren Grenzflächenzustandsdichte ist die Orientierung der Kristallflächen ebenfalls ohne signifikante Bedeutung. Die (111)-Orientierung ist zwar die thermodynamisch stabilere im Vergleich zu anderen Orientierungen, z. B. der (100)- Orientierung. Gegenüber anderen bekannten Oberflächenbehandlungen liegen die nach der erfindungsgemäßen technischen Lehre erreichbaren Dit-Werte deutlich besser, so daß insoweit eventuelle auf die Orientierung der behandelten Kristallflächen zurückzuführende Unterschiede geringer sind.With n-Si, the required charge carriers (holes) are generated by the exposure; with p-Si, these charge carriers are present anyway due to the doping of the material. It is surprising, however, that a dark current transient can also be observed with p-Si and thus the hydrogen termination that takes place during the duration of the dark current transient can be monitored electroanalytically. With regard to the type of conduction, there are therefore no fundamental differences when carrying out the surface treatment according to the invention. With regard to the density of interface states that can be achieved, the orientation of the crystal surfaces is also of no significant importance. The (111) orientation is the thermodynamically more stable compared to other orientations, e.g. B. the (100) orientation. Compared to other known surface treatments, the D it values achievable according to the technical teaching according to the invention are significantly better, so that any differences attributable to the orientation of the treated crystal surfaces are less.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung betreffen die im wesentlichen einzuhaltenden Bereiche der Verfahrensparameter bzw. deren genauer innerhalb dieser Bereiche festlegbare Werte. Weiterhin lassen vorteilhaft sowohl eine serielle als auch eine parallele Behandlung mehrerer Wafer einer Charge durchführen, wobei jeweils nur an einem Referenz-Exemplar in-situ oder vorab eine Messung der Oberflächenbeschaffenheit z. B. mittels optischer Methoden durchgeführt zu werden braucht. Schließlich können sich an das Oberflächenglätten weitere Prozeßstufen anschließen, insbesondere solche zur weiteren Konditionierung der Waferoberflächen, bevor auf diesen z. B. ein epitaktisches Schichtenwachstum, lithographische Prozesse oder dgl. stattfinden, für die mit der Erfindung und ihren Ausführungsformen optimale Voraussetzungen geschaffen werden. Von besonderer Bedeutung ist dabei, daß die Glättungsbehandlung nach der erfindungsgemäßen Lehre zu einer besonders günstigen Verteilung der Grenzflächenzustände führt, die die elektronische Qualität charakterisiert. In besonders vorteilhafter Weise wird die für das elektrolytische Glätten eingesetzte Elektrolytflüssigkeit durch Spülen mit Inertgas von Sauerstoff befreit. Beispielsweise kann sowohl in einem Vorratsbehälterals auch im Behandlungsraum Stickstoff die Behandlungsflüssigkeit in Bewegung halten und dabei Sauerstoffbläschen an die Oberfläche befördern. Auf diese Weise werden die Dit-Werte zusätzlich verbessert.Preferred embodiments of the invention relate to the areas of the process parameters that are essentially to be observed or their values that can be defined more precisely within these areas. Furthermore, both serial and parallel treatment of a plurality of wafers in a batch can advantageously be carried out, with in each case only one reference specimen being measured in-situ or beforehand, for example, to measure the surface quality. B. needs to be carried out by means of optical methods. Finally, further process stages can follow the surface smoothing, in particular those for further conditioning of the wafer surfaces, before z. B. an epitaxial layer growth, lithographic processes or the like. For which optimal conditions are created with the invention and its embodiments. It is of particular importance here that the smoothing treatment according to the teaching according to the invention leads to a particularly favorable distribution of the interface states which characterizes the electronic quality. In a particularly advantageous manner, the electrolyte liquid used for the electrolytic smoothing is freed of oxygen by flushing with inert gas. For example, nitrogen can keep the treatment liquid in motion both in a storage container and in the treatment room and in doing so carry oxygen bubbles to the surface. In this way, the D it values are additionally improved.

Hierzu wird sowohl auf die Angaben in den jeweiligen Unteransprüchen verwiesen als auch nachfolgend in der Beschreibung zu den schematischen Darstellungen in der Zeichnung eingehender auf Einzelheiten eingegangen. Es zeigen schematisch:For this purpose, reference is made both to the information in the respective subclaims as also below in the description of the schematic representations in the Drawing went into more detail. They show schematically:

Fig. 1 den Aufbau einer Behandlungseinrichtung für elektrolytisches Glätten von Siliziumoberflächen; Fig. 1 shows the structure of a treatment apparatus for the electrolytic smoothing of silicon surfaces;

Fig. 2 den Aufbau eines Behälters, in dem gleichzeitig eine größere Anzahl von Si- Wafern behandelt werden kann Fig. 2 shows the structure of a container in which a larger number of Si wafers can be treated at the same time

Fig. 3 eine Konzeption für eine Anlage, in der mehrere Behandlungseinrichtungen gemäß Fig. 1 oder 2 als Folge einer Führungseinrichtung arbeiten: Fig. 3 shows a design for a plant in which a plurality of treatment devices according to Fig 1 or 2 operate as a result of guide means.:

Fig. 4 und Fig. 5 Schaubilder für den zeitlichen Verlauf des oszillierenden Stromes, der während des elektrolytischen Oberflächenglättens auftritt, und des nachfolgenden Dunkelstromtransienten; . Figs. 4 and 5 shows diagrams of the time course of the oscillating current which occurs during the electrolytic surface smoothing, and the subsequent Dunkelstromtransienten;

Fig. 6 in einem Schaubild den zeitlichen Verlauf eines Rauhigkeitsparameters und Fig. 6 in a perspective view the time course of a roughness parameter and

Fig. 7 ein Schaubild der Atomstruktur einer Si(111)-Oberfläche mit einer Stufe. Fig. 7 is a graph of the atomic structure of a Si (111) surface with a step.

Der in Fig. 1 gezeigte Aufbau einer Behandlungseinrichtung geht im wesentlichen von einer Anordnung aus, wie sie in Fig. 5 der DE 40 31 676 A1 dargestellt ist.The construction of a treatment device shown in FIG. 1 is essentially based on an arrangement as shown in FIG. 5 of DE 40 31 676 A1.

Bei Ausführungsformen der Erfindung weist eine derartige Einrichtung einen Behälter 2 auf, dessen Boden mit einer Platte, dem flachen Siliziumkörper 1, dicht verschließbar ist. Die zu behandelnde Oberfläche des Siliziumkörpers 1 liegt im Innenraum des Behälters 2 und steht direkt mit dem Elektrolyten 7 in Kontakt. Die Rückseite des Siliziumkörpers 1 ist elektrisch gut leitend mit einer Kontaktfahne 3 verbunden. Eine ringförmig ausgebildete Gegenelektrode 4 ist an der Wandung des Behälters 2 in der Nähe der Deckelfläche angebracht. Mindestens diese Deckelfläche des Behälters 2 ist transparent, z. B. als Fenster 5 ausgebildet. Aus einer darüber befindlichen Lichtquelle 6 läßt sich die zu behandelnde Oberfläche des aus n-leitendem Material bestehenden Siliziumkörpers 1 bestrahlen.In embodiments of the invention, such a device has a container 2 , the bottom of which can be sealed with a plate, the flat silicon body 1 . The surface of the silicon body 1 to be treated lies in the interior of the container 2 and is in direct contact with the electrolyte 7 . The back of the silicon body 1 is electrically conductively connected to a contact tab 3 . A ring-shaped counter electrode 4 is attached to the wall of the container 2 in the vicinity of the lid surface. At least this lid surface of the container 2 is transparent, e.g. B. designed as a window 5 . The surface to be treated of the silicon body 1 made of n-conducting material can be irradiated from a light source 6 located above it.

Der Elektrolyt 7 gelangt in der gewünschten Zusammensetzung aus einem Reservoir 11 über ein Zulaufrohr 8 in den Behälter 2 und kann von dort über ein Ablaufrohr 9 entfernt werden. Für nachfolgende Spülgänge ist ein Wasserreservoir 10 vorgesehen. Über Ventile 12 gelangen die Flüssigkeiten aus den Reservoirs 10/11 über das Zulautrohr 8 in den Behälter 2.The electrolyte 7 reaches the desired composition from a reservoir 11 via an inlet pipe 8 into the container 2 and can be removed from there via an outlet pipe 9 . A water reservoir 10 is provided for subsequent rinsing cycles. The liquids from the reservoirs 10/11 enter the container 2 via the inlet pipe 8 via valves 12 .

Der Siliziumkörper 1, die Gegenelektrode 4 und eine in den Elektrolyten 7 eingetauchte Referenzelektrode 15 sind an einen Potentiostaten/Galvanostaten angeschlossen, von dem symbolhaft ein Spannungsmeßgerät 14 und ein Strommeßgerät 13 dargestellt sind.The silicon body 1 , the counter electrode 4 and a reference electrode 15 immersed in the electrolyte 7 are connected to a potentiostat / galvanostat, of which a voltage measuring device 14 and a current measuring device 13 are shown symbolically.

Ein in Fig. 2 - im Querschnitt und ausschnittsweise - dargestellter Behälter 27 kann gleichzeitig eine größere Anzahl von Siliziumkörpern 1 (Wafer) zur Oberflächenbehandlung aufnehmen. Die Behandlungs- und Spülflüssigkeiten gelangen durch ein Zulaufrohr 18 in eine Wanne 28 und fließen von dort durch ein Ablaufrohr 19 wieder aus. Am Boden der Wanne 28 sind die einzelnen Siliziumkörper 1 in Öffnungen einzulegen, deren Randbereiche mit einer elektrisch isolierenden Doppelringdichtung, d. h. jeweils einem äußeren Dichtungsring 20 und einem inneren Dichtungsring 21 versehen sind. Ein Ringraum 22 zwischen diesen beiden Dichtungsringen 20, 21 ist an Unterdruck angeschlossen, so daß eventuell vom äußeren Dichtungsring 20 nicht zurückgehaltene Flüssigkeiten abgesaugt werden.A container 27 shown in FIG. 2 in cross section and in sections can simultaneously accommodate a larger number of silicon bodies 1 (wafers) for surface treatment. The treatment and rinsing liquids pass through an inlet pipe 18 into a trough 28 and flow out of there again through an outlet pipe 19 . At the bottom of the tub 28 , the individual silicon bodies 1 are to be inserted into openings, the edge regions of which are provided with an electrically insulating double ring seal, that is to say an outer sealing ring 20 and an inner sealing ring 21 . An annular space 22 between these two sealing rings 20 , 21 is connected to negative pressure, so that any liquids that are not retained by the outer sealing ring 20 are suctioned off.

Die Siliziumkörper 1 decken einen gegebenenfalls auch unter Unterdruck zu setzenden Kontaktfederraum 26 ab. An jedem Siliziumkörper 1 wird das für die elektrolytische Behandlung benötigte elektrische Potential über eine Kontaktfeder 25 gelegt, die mit einem von außen her zugänglichen Anschluß 24 verbunden ist. Die Siliziumkörper 1 brauchen also nicht mit einer fest angebrachten Kontaktfahne oder dergleichen versehen zu werden.The silicon bodies 1 cover a contact spring space 26 which may also have to be placed under reduced pressure. The electrical potential required for the electrolytic treatment is applied to each silicon body 1 via a contact spring 25 which is connected to a terminal 24 which is accessible from the outside. The silicon bodies 1 therefore do not need to be provided with a fixed contact tab or the like.

Der Unterdruck im Kontaktfederraum 26 und die Federkraft der Kontaktfeder 25 sind so aufeinander abzustimmen, daß einerseits die elektrische Kontaktgabe gewährleistet ist und andererseits die Siliziumkörper 1 nicht angehoben werden.The negative pressure in the contact spring chamber 26 and the spring force of the contact spring 25 are to be coordinated with one another such that, on the one hand, the electrical contact is ensured and, on the other hand, the silicon bodies 1 are not raised.

Weitere, in Fig. 2 nicht dargestellte Einzelheiten, z. B. eine Gegenelektrode, eine Referenzelektrode, ein transparenter Deckel für die Wanne 28, und eine darüber befindliche Lichtquelle sowie Gerätschaften eines Potentiostaten/Galvanostaten sind bei Bedarf entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung vorzusehen. Für das Glätten von p-leitenden Siliziumkörpern 1 ist die Lichtquelle nicht erforderlich und ein transparenter Deckel gegebenenfalls gegen von außen eindringendes Umgebungslicht abzuschatten.Further details not shown in FIG. 2, e.g. B. a counter electrode, a reference electrode, a transparent cover for the tub 28 , and a light source located above and equipment of a potentiostat / galvanostat are to be provided if necessary according to the device shown in Fig. 1. For the smoothing of p-type silicon bodies 1 , the light source is not necessary and, if necessary, a transparent cover is to be shaded from ambient light that penetrates from the outside.

Die Fig. 3 zeigt eine Anordnung, in der eine Einrichtung zur elektrolytischen, elektroanalytisch überwachten bzw. gesteuerten Oberflächenbehandlung von Si- Körpern 1 und Meßgerätschaften 16 und einer Steuereinrichtung 17 versehen ist, mit deren Hilfe korrelierende Verfahrensparameter bestimmt werden, von denen die elektrochemischen Einstellwerte zur Steuerung des Verfahrensablaufs in Folgeeinrichtungen - Behälter 2S₁, 2S₂, . . . , 2Sk - dienen. Dort werden mehrere oder alle Exemplare einer Wafercharge gemäß solcher Maßnahmen behandelt, die von einer Führungseinrichtung - Behälter 2 m - vorgegeben werden. Fig. 3 shows an arrangement in which a device for the electrolytic, electro analytically monitored or controlled surface treatment of Si- bodies 1 and Meßgerätschaften 16 and control means 17 is provided, are determined with the aid of correlating process parameters, of which the electrochemical setting values for Control of the process sequence in subsequent devices - container 2 S₁, 2S₂,. . . , 2S k - serve. There, several or all copies of a batch of wafers are treated in accordance with measures which are specified by a guide device - container 2 m .

Aus den in Fig. 4 und 5 dargestellten Schaubildern ist zum Verlauf der gemäß der erfindungsgemäßen technischen Lehre durchgeführten Oberflächenglättungen zu erkennen, daß - gemäß Fig. 4 - beim Beginn der Bestrahlung von n-Si ein Photostrom fließt, der oszilliert. Nach 15 Oszillationen wurde die Lichtquelle 6 ausgeschaltet. Ein analoges Verhalten zeigt Fig. 5 für den bei der Oberflächenglättung von p-Si bei Anlegen eines anodischen Potentials fließenden Strom. Nach einigen Oszillationen, hier fünf Peaks, wird das Potential abgesenkt. Sodann war ein aus der - vorstehend schon erwähnten - DE 40 31 676 A1 bekannte Dunkelstromtransient, auch bei p-Si, zu beobachten, dem ein weiterer Stromabfall folgte.From the graphs shown in FIGS. 4 and 5 it can be seen for the course of the surface smoothing carried out according to the technical teaching according to the invention that - according to FIG. 4 - a photocurrent flows at the beginning of the irradiation of n-Si, which oscillates. After 15 oscillations, the light source 6 was switched off. An analogous behavior is shown in FIG. 5 for the current flowing in the smoothing surface of p-Si on application of an anodic potential stream. After a few oscillations, here five peaks, the potential is lowered. Then a dark current transient, known from DE 40 31 676 A1 already mentioned, was also observed, also with p-Si, which was followed by a further current drop.

Während dieses Behandlungsprozesses in-situ bzw. danach durchgeführte Messungen der Änderungen der Oberflächenmorphologie mit optischen Methoden zeigten, daß Materialspitzen und -stufen von der Si-Oberfläche abgetragen wurden, solange der Strom oszillierte. Die derart geglättete Oberfläche war, als der geringe Dunkelstrom floß, mit Wasserstoff abgeschlossen. Die Glättung erfolgte in sauren Fluoridlösungen und wurde an n-Si mittels FTIR (fourier transform infrared)-Spektroskopie mit ATR (attennated total reflection) in-situ sowie durch STM (scänning tunneling misroscopy) in Luft untersucht. Der Rauhigkeitsparameter Ra - vgl. DIN 4762 - aus der STM- Untersuchung zeigt eine Verringerung von 40 Å ± 8 Å (4 nm ± 0,8 nm) auf 7 Å ± 1Å (0,7 nm ± 0,1 nm) auf einer 7 cm² großen Fläche (s.a. Fig. 6 und dazu gehörige Beschreibung weiter unten).During this treatment process in-situ or afterwards measurements of the changes in the surface morphology using optical methods showed that material peaks and steps were removed from the Si surface as long as the current oscillated. The surface smoothed in this way was sealed with hydrogen when the low dark current flowed. The smoothing was carried out in acidic fluoride solutions and was examined on n-Si using FTIR (fourier transform infrared) spectroscopy with ATR (attenuated total reflection) in-situ and by STM (scanning tunneling misroscopy) in air. The roughness parameter R a - cf. DIN 4762 - from the STM examination shows a reduction from 40 Å ± 8 Å (4 nm ± 0.8 nm) to 7 Å ± 1Å (0.7 nm ± 0.1 nm) on a 7 cm² area (see also Fig. 6 and associated description below).

Die Elektrolytlösungen 7 wurden aus p.a.-reinen Reagenzien und dreifach destilliertem Wasser bereitet und wiesen die nachstehend angegebenen Zusammensetzungen/pH- Werte/Temperaturen aufThe electrolyte solutions 7 were prepared from pure reagents and triple distilled water and had the compositions / pH values / temperatures given below

  • - 0, 1 M NH₄F; pH = 4,0, eingestellt mit H₂SO₄; 22°C ± 1°C für die STM- Untersuchung- 0.1 M NH₄F; pH = 4.0, adjusted with H₂SO₄; 22 ° C ± 1 ° C for the STM investigation
  • - 0, 1 M NaF; pH = 4,0, eingestellt mit HF; 22°C ± 1°C für das FTIR-Experiment.- 0.1 M NaF; pH = 4.0, adjusted with HF; 22 ° C ± 1 ° C for the FTIR experiment.

Für die elektrochemischen Messungen wurden eingesetzt:The following were used for the electrochemical measurements:

  • - Platin-Gegenelektrode 4;- platinum counter electrode 4 ;
  • - gesättigte Kalomelelektrode bzw. 0, 1 Mol KCl/AgCl/Ag-Referenzelektrode 15.- Saturated calomel electrode or 0.1 mol KCl / AgCl / Ag reference electrode 15 .

Zur Einstellung des Potentials diente ein Potentiostat-Galvanostat (Fa. Heka, Modell 128).A potentiostat-galvanostat (from Heka, model 128).

Die Bestrahlung der bei n-Si zu glättenden Oberfläche mit weißem Licht erfolgte mit 70 mW/cm² bei der STM-Untersuchung und 20 mW/cm² beim FTIR-Experiment.The surface to be smoothed with n-Si was irradiated with white light 70 mW / cm² in the STM study and 20 mW / cm² in the FTIR experiment.

Bei einem Potential von + 2,8 VNHE (normal hydrogen electrode) trat keine Photostromoszillation auf jedoch bei + 6 VNHE. Aufgrund ellipsometrischer Untersuchungen zeigte sich, daß im Bereich dieser Potentialeinstellung eine optimale Oberflächenglättung erzielt wird.At a potential of + 2.8 V NHE (normal hydrogen electrode) there was no photocurrent oscillation but at + 6 V NHE . Based on ellipsometric investigations, it was found that optimal surface smoothing is achieved in the area of this potential setting.

Ein abschließender Ätzschritt in dunkler Umgebung bei .einem Potential von + 0,78 VNHE führt zu einer Wasserstoffterminierung der geglätteten Oberfläche (ca. 80% bis 90%, inzwischen 95% einer SiH-Monoschicht bei z. B. n-Si(111).A final etching step in a dark environment at a potential of + 0.78 V NHE leads to hydrogen termination of the smoothed surface (approx. 80% to 90%, now 95% of a SiH monolayer with e.g. n-Si (111 ).

Während der einzelnen Strom- bzw. Photostromoszillationen wird die Oberfläche nach und nach immer glatter, bis nach Erreichen des gewünschten Glättungseffekts das angelegte Potential abgesenkt bzw. auch die Lichtquelle 6 abgeschaltet und damit der Glättungsprozeß durch anodisches Oxidieren beendet werden kann.During the individual current or photocurrent oscillations, the surface gradually becomes smoother until, after the desired smoothing effect has been reached, the applied potential is lowered or the light source 6 is switched off and the smoothing process can thus be ended by anodic oxidation.

Die Dauer, während der die Strom- bzw. Photostromoszillation auftritt, läßt sich mit einer veränderten Elektrolytzusammensetzung verkürzen. Derartige Optimierungen sind jedoch ins Verhältnis zum Zeitaufwand für die gesamten Konditionierungsmaßnahmen von Wafern, einschließlich Rüstzeiten und dgl. für die durchzuführenden Behandlungen zu setzen und leisten dann womöglich nur geringfügige Beiträge zur Wirtschaftlichkeit.The duration during which the current or photocurrent oscillation occurs can be determined with shorten a changed electrolyte composition. Such optimizations but are in proportion to the time spent on the whole Conditioning measures of wafers, including set-up times and the like for the treatments to be carried out and then possibly only perform minor contributions to profitability.

Die Fig. 6 läßt aus dem Verlauf des Rauhigkeitsparameters Ra (dim: Å; 1 Å = 0,1 nm) über der Zeit (dim: Minuten) erkennen, daß schon in weniger als einer Stunde eine erheblich geglättete Oberfläche entsteht. Im Hinblick darauf, daß bei der Aufnahme dieses Verlaufs größerer Wert auf die Feststellung der erzielten Oberflächengüte als auf den Zeitaufwand gelegt wurde, der für die Behandlungsdauer benötigt wird, geben die zu entnehmenden Zeiträume eine in der Praxis leicht zu unterschreitende Obergrenze an. Figs. 6 omits the course of the roughness parameter R a (dim: Å 1 Å = 0.1 nm) versus time (dim: minutes) recognize that a substantially smooth surface is obtained in less than an hour. In view of the fact that, when recording this course, greater emphasis was placed on determining the surface quality achieved than on the time required for the duration of the treatment, the time periods to be taken indicate an upper limit which in practice is easily undercut.

Anhand der in Fig. 7 dargestellten Atomstruktur ist zu erkennen, daß die Rauhigkeit zu glättender Oberflächen insbesondere auf Stufen des (111)-orientierten Siliziums zurückzuführen ist, die - je nach Orientierung der Stufen - eine oder zwei offene Bindungen aufweisen. Dort kann Material leichter abgetragen werden als an Stellen mit geschlossenen Bindungen, d. h., nach der Lehre der Erfindung findet die Glättung von Si-Oberflächen vorwiegend durch Einebnung von Stufen statt.It can be seen from the atomic structure shown in FIG. 7 that the roughness of surfaces to be smoothed is due in particular to steps of (111) -oriented silicon which, depending on the orientation of the steps, have one or two open bonds. There, material can be removed more easily than at locations with closed bonds, ie, according to the teaching of the invention, the smoothing of Si surfaces takes place predominantly by leveling steps.

Die technische Lehre der Erfindung und ihrer Ausführungsformen ermöglicht also, auf einfach durchführbare und beherrschbare Weise die Oberflächen von Si-Wafern mit hervorragender elektronischer Qualität bereitzustellen. Voraussetzung hierfür ist eine auf möglichst geringe Rauhigkeit geglättete Oberfläche. Für die als Qualitätsmaßstab charakteristische Grenzflächenzustandsdichte erreichte bzw. erreichbare Werte Dit (dim: eV-1cm-2) zeigen zumindest in der Tendenz Verbesserungen um ein bis zwei Größenordnungen gegenüber den mit bislang üblichen Oberflächenbehandlungsmethoden erreichbaren Werten.The technical teaching of the invention and its embodiments thus makes it possible to provide the surfaces of Si wafers with excellent electronic quality in a manner which is simple to carry out and controllable. A prerequisite for this is a surface smoothed to the lowest possible roughness. For the interface state density, which is characteristic or achievable as a quality standard, the values D it (dim: eV -1 cm -2 ) show, at least in the tendency, improvements of one to two orders of magnitude compared to the values which have been achievable with conventional surface treatment methods.

Vorbehandlungen der Si-Wafer, die je nach Anlieferungszustand erforderlich sind, beschränken sich z. B. auf chemisches Ätzen oder müssen noch vorhergehende mechanische Vorreinigungsprozesse oder dergleichen einschließen. Alle sodann durchzuführenden Prozeßschritte sind elektrochemischer Art, finden bei Raumtemperatur statt, erfordern keinen Transport der Wafer zwischen diesen Prozeßschritten und sind bereits nach wenigen Minuten abgeschlossen. Die dabei eingesetzten, verdünnten Fluoridlösungen - NH₄F - können je nach Bedarf z. B. für elektrochemisches Ätzen, Elektropolieren und hauptsächlich für das elektrolytische Glätten und die unmittelbar darauf folgende Wasserstoffterminierung bezüglich Molarität und/oder des pH-Wertes eingestellt werden und sind technisch gut handhabbar.Pretreatments of the Si wafers, which are required depending on the delivery condition, limit z. B. on chemical etching or must be previous include mechanical pre-cleaning processes or the like. All then Process steps to be carried out are electrochemical in nature, see Room temperature, do not require transportation of the wafers between them Process steps and are completed after a few minutes. The one there used, dilute fluoride solutions - NH₄F - can, for. B. for electrochemical etching, electropolishing and mainly for the electrolytic Smoothing and the immediately following hydrogen termination regarding Molarity and / or the pH value can be adjusted and are technically good manageable.

Der elektrische Kontakt für das zur elektrolytischen Behandlung an die Si-Wafer anzulegende Potential läßt sich über Kontaktfedern herbeiführen, die an die Rückseiten der Wafer angepreßt werden. Damit wird sowohl Aufwand als auch die Gefahr von Beschädigungen vermieden, die mit dem Anbringen und dem Entfernen eines am Wafer fest haftenden Kontakts verbunden sind.The electrical contact for the electrolytic treatment on the Si wafer Potential to be applied can be brought about via contact springs on the back the wafer are pressed. This eliminates both the effort and the risk of Damage avoided with attaching and removing one on the wafer firmly adhering contact are connected.

Im allgemeinen reicht für die erfindungsgemäße Oberflächenbehandlung von Si- Körpern ein einmaliger Durchlauf der Behandlungsstufen "elektrolytisches Glätten/Wasserstoffterminierung" aus. Auf jeden Fall ist diese Stufe bei einer Oberflächenbehandlung die wesentliche und deshalb zum Ende der Behandlung zu durchlaufen, an die sich sodann allgemeine und/oder zur Vorbereitung von Behandlungen zu anderen Zwecken dienende Prozesse anschließen können. Ein Elektropolieren anstelle des elektrolytischen Glättens durch Stromoszillation ist nicht zu empfehlen, kann jedoch diesen für die Erfindung und deren Ausführungsformen wesentlichen Prozeßschritt z. B. bei besonders hoher Rauhigkeit eines Si-Wafers im Anlieferungszustand oder nach mechanischer Vorreinigung begünstigen. Generally sufficient for the surface treatment of Si Bodies a single pass through the "electrolytic treatment stages Smoothing / Hydrogen Termination ". In any case, this level is at one Surface treatment the essential and therefore at the end of the treatment too to which general and / or for the preparation of Treatments can follow processes that serve other purposes. A Electropolishing instead of electrolytic smoothing by current oscillation is not recommendable, but can this for the invention and its embodiments essential process step z. B. with particularly high roughness of a Si wafer in Favor delivery condition or after mechanical pre-cleaning.  

Das elektrolytische Glätten der Oberflächen von p-Si in dunkler Umgebung erfordert keine absolute Dunkelheit. Schwaches Umgebungslicht kann zugelassen werden, ansonsten reicht es aus, den Behandlungsbehälter gegen Lichteinfall abzuschatten.The electrolytic smoothing of the surfaces of p-Si in a dark environment requires no absolute darkness. Weak ambient light can be allowed otherwise it is sufficient to shade the treatment container against the incidence of light.

Zur Dauer der für die Erfindung und ihre Ausführungsformen wesentlichen elektrochemischen Behandlungsstufen konnten bislang als Mindestdauer für das elektrolytische Glätten durch Stromoszillation 1 Minute und für die sich anschließende Wasserstoffterminierung etwa 2 bis 3 Minuten ermittelt werden. Längere Behandlungszeiten ergaben keine signifikanten Veränderungen der Ergebnisse. Das bedeutet, daß ein relativ breites Zeitfenster zwischen minimaler und maximaler Behandlungsdauer zur Verfügung steht und optimale, in weiten Bereichen einstellbare Parameter wählbar sind.For the duration of the essential for the invention and its embodiments Electrochemical treatment stages have so far been the minimum duration for the electrolytic smoothing by current oscillation 1 minute and for the subsequent Hydrogen termination can be determined for about 2 to 3 minutes. Longer Treatment times showed no significant changes in the results. The means that a relatively wide time window between minimum and maximum Treatment duration is available and optimal, adjustable in wide ranges Parameters are selectable.

Claims (14)

1. Verfahren zum Behandeln von Oberflächen flacher Siliziumkörper, das ein elektroanalytisch überwachtes, elektrolytisches Glätten der zu behandelnden Oberfläche einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) eine Vorbehandlung des Siliziumkörpers vorgenommen wird und sodann
  • b1) das elektrolytische Glätten der zu behandelnden Oberfläche in einer fluoridhaltigen Elektrolytlösung im wesentlichen durch ein anodisches Oxidieren und ein sich daran anschließendes elektrochemisches Ätzen erfolgt,
1. A method for treating surfaces of flat silicon bodies, which includes an electroanalytically monitored, electrolytic smoothing of the surface to be treated, characterized in that
  • a) a pretreatment of the silicon body is carried out and then
  • b1) the surface to be treated is electrolytically smoothed in a fluoride-containing electrolyte solution essentially by anodic oxidation and subsequent electrochemical etching,
und
  • b2) die elektroanalytische Überwachung des elektrolytischen Glättens entsprechend einer Strommessung - zwischen dem Siliziumkörper, der als Arbeitselektrode an anodischem Potential liegt und dessen zu behandelnde Oberfläche mit der Elektrolytlösung in Berührung steht, und einer in die Elektrolytlösung eingetauchten Gegenelektrode - hinsichtlich des Auftretens einer periodischen Oszillation des gemessenen Stromes
  • b3) während einer Dauer stattfindet, in der die Periodizität der Oszillation eindeutig zu registrieren ist.
and
  • b2) the electro-analytical monitoring of the electrolytic smoothing according to a current measurement - between the silicon body, which is at the anodic potential as the working electrode and whose surface to be treated is in contact with the electrolyte solution, and a counter electrode immersed in the electrolyte solution - with regard to the occurrence of a periodic oscillation of the measured current
  • b3) takes place during a period in which the periodicity of the oscillation can be clearly registered.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrolytische Glätten von n-Si unter Bestrahlung der zu behandelnden Oberfläche mit Licht, dessen Energie mindestens gleich der Energie der Bandlücke ist, herbeigeführt wird, und das elektroanalytische Überwachen unter Zuhilfenahme des gemessenen Photostromes erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the electrolytic smoothing of n-Si while irradiating the surface to be treated with light, the energy of which is at least equal to the energy of the band gap, is brought about, and the electroanalytical monitoring with the aid of the measured photocurrent occurs. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Arbeitselektrode während des anodischen Oxidierens auf ein festes anodisches Potential größer 1 V gegen Normalwasserstoff eingestellt wird,
  • - als Elektrolyt eine saure Fluoridlösung zum Einsatz kommt;
  • - die Flächenleistungsdichte des Lichts mindestens 10 mW/cm² beträgt und sich dabei
  • - für die eindeutige Periodizität der Photostromoszillation eine Dauer zwischen 10 Minuten und 60 Minuten, je nach Ausgangsrauhigkeit der zu behandelnden Oberfläche, ergibt.
3. The method according to claim 2, characterized in that
  • the working electrode is set to a fixed anodic potential greater than 1 V against normal hydrogen during the anodizing,
  • - An acidic fluoride solution is used as the electrolyte;
  • - The area power density of the light is at least 10 mW / cm² and thereby
  • - For the clear periodicity of the photostromoscillation, a duration of between 10 minutes and 60 minutes, depending on the initial roughness of the surface to be treated, results.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrolytische Glätten der zu behandelnden Oberfläche von p-Si in dunkler Umgebung herbeigeführt wird, und für das elektroanalytische Überwachen die gemessenen, aufgrund der angelegten Potentiale fließenden Ströme dient.4. The method according to claim 1, characterized in that the electrolytic smoothing of the surface to be treated by p-Si in darker Environment is brought about, and for the electroanalytical monitoring the measured currents flowing due to the applied potentials. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Arbeitselektrode während des anodischen Oxidierens auf ein festes anodisches Potential größer 1 V gegen Normalwasserstoff eingestellt wird,
  • - als Elektrolytlösung eine saure Fluoridlösung zum Einsatz kommt; und sich dabei
  • - für die eindeutige Periodizität der Stromoszillation eine Mindestdauer von 1 Minute, je nach Ausgangsrauhigkeit der zu behandelnden Oberfläche, ergibt.
5. The method according to claim 4, characterized in that
  • the working electrode is set to a fixed anodic potential greater than 1 V against normal hydrogen during the anodizing,
  • - An acidic fluoride solution is used as the electrolyte solution; and yourself
  • - For the clear periodicity of the current oscillation, a minimum duration of 1 minute, depending on the initial roughness of the surface to be treated, results.
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das Potential der Arbeitselektrode auf 6 V ± 10% gegen Normalwasserstoff eingestellt wird
6. The method according to claim 3 or 5, characterized in that
  • - The potential of the working electrode is set to 6 V ± 10% against normal hydrogen
und
  • - der Elektrolyt eine 0,1 M Fluoridlösung mit einem pH-Wert von 4,0 ist.
and
  • - The electrolyte is a 0.1 M fluoride solution with a pH of 4.0.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Behandlungsstufe des elektrochemischen Ätzens nach der anodischen Oxidation die Wasserstoffterminierung der geglätteten Oberfläche während einer Zeitdauer stattfindet, in der ein Dunkelstromtransient registrierbar ist.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that in the treatment step of electrochemical etching after the anodic oxidation the hydrogen termination of the smoothed surface over a period of time takes place in which a dark current transient can be registered. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameterwerte für das elektrolytische Glätten und das elektroanalytische Überwachen an einem Referenz-Exemplar einer Charge von Wafern mittels einer korrelierenden, in-situ durchgeführten optischen Messung der Oberflächenbeschaffenheit bestimmt und die übrigen Exemplare der Charge allein aufgrund der am Referenz-Exemplar bestimmten, korrelierenden Parameterwerte behandelt werden. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the parameter values for electrolytic smoothing and electroanalytical Monitor on a reference copy of a batch of wafers using a correlating optical measurement of the Surface quality determined and the remaining copies of the batch alone on the basis of the correlating parameter values determined on the reference copy be treated.   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung des Referenz-Exemplars als Führungsbehandlung für die gleichzeitige Behandlung weiterer Exemplare derselben Charge durchgeführt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the treatment of the reference copy as management treatment for the simultaneous Treatment of further copies of the same batch is carried out. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an das elektrolytische Glätten von Oberflächen flacher Siliziumkörper als weitere Prozeßstufen
  • - Trennen der Siliziumkörper von der Elektrolytlösung
10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that on the electrolytic smoothing of surfaces flat silicon bodies as further process steps
  • - Separate the silicon body from the electrolyte solution
und
  • - Nachbehandeln der Siliziumkörper mit flüssigen und/oder gasförmigen Stoffen anschließen.
and
  • - Connect the aftertreatment of the silicon body with liquid and / or gaseous substances.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die für das elektrolytische Glätten eingesetzte Elektrolytflüssigkeit durch Spülen mit Inertgas von Sauerstoff befreit wird.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the electrolyte liquid used for the electrolytic smoothing by rinsing with Inert gas is freed from oxygen.
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