DE2237825B2 - Verfahren zum Reinigen von gesägten Halbleiterscheiben und dessen Verwendung zum Reinigen von Siliciumscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von gesägten Halbleiterscheiben mit einer Lösung und dessen Verwendung zum Reinigen von Siliciumscheiben.

Das Reinigen von gesägten Halbleiterscheiben mit einer Lösung ist bekannt (vergleiche H.-F. Hadamovsky, »Halbleiterwerkstoffe«, Leipzig 1968, Seite 211). Es ist bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen üblich, von scheibenförmigen Halbleiterkörpern auszugehen. Zu diesem Zweck wird das hauptsächlich in Form von Einkristallstäben gewonnene Halbleitermaterial in entsprechend dimensionierte Halbleiterscheiben zersägt Zum Zersägen werden die Halbleiterstäbe im allgemeinen mit Hilfe einer Kittmasse auf einer Unterlage befestigt. Während des Sägens ist kaum zu vermeiden, daß örtlich erhöhte Temperaturen auftreten. Dies hat zur Folge, daß der zur Halterung verwendete Kitt und besonders seine Füllstoffe wie Bariumsulfat in die Schnittflächen eindringen und dort in einem Sintervorgang eingebrannt werden. Solche Kittreste müssen natürlich restlos entfernt werden, bevor die Halbleiterscheiben den einzelnen Verfahrensschritten zur Herstellung der verschiedensten Halbleiterbauelemente unterwürfen werden.

Zur völligen Entfernung des Kittes wird somit zunächst ein Reinigungsverfahren mit einer Reinigungslösung nötig. Die bisher angewendeten bekannten Reinigungslösungen bedürfen aber zur völligen Entfernung der teilweise eingebrannten Verunreinigungen einer zu langen Einwirkungszeit (vergleiche DE-AS 1199 098). Durch die verlängerte Einwirkungszeit bedingt, ist bei versetzungsfreien Halbleiterkristallen unter Umständen ein Abtrag von etwa 10 μίτι und mehr an jeder Schnittfläche festzustellen.

Bei der bekannten Anwendung einer 50⁰/oigen Kaliumhydroxid-Lösung (vergleiche DE-AS 11 99 098) bei 50⁰C wurde zusätzlich eine unerwünschte Abscheidung von Kupfer und/oder Eisen auf der Schnittfläche to beobachtet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Reinigungsverfahren für Halbleiterscheiben anzugeben, das eine restlose Beseitigung der durch das Zersägen in die entstandenen Schnittflächen eingebrannten Kittre- f> ste und anderer Verunreinigungen gewährleistet. Der bei einem derartigen Reinigungsverfahren nicht völlig auszuschließende Abtrag des Halbleitermaterials soll dabei äußerst gering gehalten werden und überdies gleichmäßig sein.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Halbleiterscheiben einer Reinigung mit einer kochenden, alkalischen, Natriumhypochlorit und Flußsäure enthaltenden Lösung 5 bis 10 Minuten lang unter ständigem Rühren unterworfen werden. Reinigen mit einer kochenden Lösung bedeutet, daß während der Einwirkung der Lösung die Temperatur der Lösung nicht unter 90° C sinkt.

Durch die Anwendung einer Lösung, die aus 280 g Kaliumhydroxid in 800 ml entionisiertem Wasser, 400 ml Natriumhypochlorit-Lösung mit 13% aktivem Chlor und 32 ml 40%iger Flußsäure-Lösung besteht, werden sehr ebene Halbleiterscheiben erhalten, von deren Oberflächen jegliche Verunreinigungen entfernt sind. Dabei ist bekannt, daß Natriumhypochlorit als oxydierende Komponente und Flußsäure oder Kaliumhydroxid als komplexbildende Komponente von Ätzlösungen verwendet werden (vergleiche A. F. Bogenschutz, »Oberflächenschutz und Galvanotechnik in der Elektronik«, Saulgau 1971, Seiten 264 und 265). Es ist ferner auch bekannt, nach dem Schneiden und Läppen von Halbleiterscheiben Schmierfilme durch Eintauchen in eine 10%ige auf 90 bis 95° C erhitzte Natriumhydroxid-Lösung zu reinigen (vergleiche »Transistor Technology«, Band 1, H.E. Bridgers u.a., Princeton, N. J., 1958, Seite 319).

Im folgenden wird anhand eines Ausführungsbeispieles das Verfahren nach der Erfindung zum Reinigen von gesägten Halbleiterscheiben, angewendet auf gesägte Siliciumscheiben, näher beschrieben. Scheibenförmige Siliciumkörper, die beispielsweise für die Herstellung von Dioden beziehungsweise Thyristoren bestimmt sind, werden im allgemeinen zunächst einer Vorreinigung unterzogen. Die Vorreinigung dient hauptsächlich zur Entfettung der Siliciumoberflächen. Zu diesem Zweck werden die Siliciumscheiben in einer alkalischen, polyphosphathaltigen Lösung 10 Minuten lang bei 60 bis 70° C mit Ultraschall behandelt.

Als Hauptreinigung schließt sich das Verfahren nach der Erfindung an. Zur Herstellung der Reinigungslösung werden 280 g Kaliumhydroxid in 800 ml entionisiertem Wasser gelöst und 400 ml Natriumhypochlorit-Lösung mit 13% aktivem Chlor (im Handel erhältlich) hinzugefügt. Weitere 32 ml 40%ige Flußsäure werden zuletzt zugegeben. Die Reinigungslösung wird zum Sieden erhitzt und die Siliciumscheiben 5 Minuten lang in dieser Lösung belassen. Für eine gleichmäßige Einwirkung ist es besonders wichtig, daß die auf die Siliciumscheiben einwirkende Lösung ständig wechselt, also für gute Durchmischung durch fortwährendes Rühren gesorgt ist. Weiterhin ist darauf zu achten, daß die Temperatur während der Einwirkung nicht unter 90° C absinkt.

Das Reinigungsverfahren wird in bekannter Weise abgeschlossen durch verschiedene Spülgänge, wie 1. mit kaltem, 2. mit kochendem entionisierten Wasser und 3. mit Alkohol, und einer sich anschließenden Trocknung.

Eine Verlängerung der Einwirkungszeit der Reinigungslösung mit der angeführten Zusammensetzung ist nicht besonders kritisch. Bei einer Einwirkungsdauer von 5 bis 10 Minuten wurden Siliciumscheiben erhalten, deren Oberflächen völlig frei von irgendwelchen Verunreinigungen waren und der Abtrag dabei äußerst gering war.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   t. Verfahren zum Reinigen von gesägten Halbleiterscheiben mit einer Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterscheiben einer Reinigung mit einer kochenden, alkalischen, Natriumhypochlorit und FluBsäure enthaltenden Lösung 5 bis 10 Minuten lang unter ständigem Rühren unterworfen werden. ι ο
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung eine Lösung aus 280 g Kaliumhydroxid in 800 ml entionisiertem Wasser, 400 ml Natriumhypochlorit-Lösung mit 13% aktivem Chlor und 32 ml 40%iger Flußsäure-Lösung verwendet wird.
3. 3. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 zum Reinigen von Siliciumscheiben.

   20