DE2248719A1 - Poliermittel fuer oberflaechen von festen koerpern - Google Patents

Poliermittel fuer oberflaechen von festen koerpern

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DE2248719A1 DE19722248719 DE2248719A DE2248719A1 DE 2248719 A1 DE2248719 A1 DE 2248719A1 DE 19722248719 DE19722248719 DE 19722248719 DE 2248719 A DE2248719 A DE 2248719A DE 2248719 A1 DE2248719 A1 DE 2248719A1
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ARTJOMOW ALEXANDR SERAFIMOWITSCH
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Description

  • Beschreibung POLIERMITTEL FÜR OBERFLÄCHEN VON FESTEN KÖRPERN Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Waltbearbeitung von festen körpern, insbesondere auf Mittel zum polieren der Oberflächen von festen Körpern.
  • Zur Zeit ist das Polieren der Oberflächen von feste Körpern durch eine experimentell-theoretische Ausarbeitung und produktionstechnische Anwendung von vier Hauptverfahren, und zwar mechanisches Polieren, chemisches Polieren, elektrochemisches Polieren sowie auch ein kombiniertes chemischmechanisches und mechaiisch- elektrochemisches Polieren gekennzeichnet.
  • Das chemische. Polieren kann als Zusammenwirken von Atomen der zu beijandelnden Oberfläche eines feste.
  • Körpers mit den Molekülen des Ätzmittels angesehen werden.
  • Dabei sind die Bedingungen für eine nicht selektive Als lösung von der Zusammensetzung des Ätzmittels, des Reaktions temperatur, von den hydrodynamischen oder anderen Einflüssen abhängig.
  • Das Wesen des mechanischen Polierens bestent in der Beeinflußung der Bestandteile des Oberflächenreliefs von festen Körpern durch die feindispersen kristalli-nen Teilchen des Schleifmitteis, woudrch die zu behandelnde Oberfläche geebnet wird. In diesen Fall sind mechanische Eigenschaften der zu behandelnden Oberflächen von festen Körpern vjie härte, Plastizität usw. ausschlaggebend.
  • Dem elektrochemischen Polieren liegt die Fähigkeit des IvIetalls oder eines Halbleiters zugrunde, sich bei der Polarisation anodisch zu lösen, wobei das Potential, die Strom stärke, die Zusammensetzung und die Konzentration des Elekt lytes, sowie auch andere elektrochemische Parameter einen vorwiegenden Übergang der Substanz aus den Ansätzen in die Lösung fördern, wodurch die Einebnung der Oberfläche ve -wirklicht wird.
  • Unter einem chemisch-mechanischen Polieren wird eine gleicheitige Beeiflußung der Oberfläche eines festen Körpers durch chemische und mechanische Einflüsse verstanden, die zur Herstellung einer vollkommeneren Struktur und eines besseren Reliefs, als es bei einem rein mechanischen oder chemischen Polieren der Fall ist, führt.
  • Folglich stellt das Polieren von festen Körpern einen Komplex von mechanischen, physikalischen, elektrischen und chemischen Erscheinungen dar,die miteinander eng verbunden sind und in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu polierenden Materials und des Polierstoffes, Ausrüstungen, tecnnologischen und sonstigen Bedingungen in ihrer Gesamtheit oder einzeln existieren bzw. verwendet werden können.
  • Aufhabe eines jeder Verfahrens besteht in der Schaffung einer spiecelblanken, kristallinisch vollkommenen, chemisch reinen Oberfläche der Teile bei einer hohen Arbeitsproduktivität. Das ist -besonders wichtig beispielsweise für das Polieren von Halbleitermaterialen, die bei der Fertigung von elektronischen Halbleitergeräten (Intergrierschaltungen, l'ransistoren, Dioden usw.) verwendet werden.
  • Die bekannten Verwahren zum chemisch- mechanischen Polieren werden in der Regel an einer drehbaren, mit einem weichen Stoff gespannten Schleifscheibe unter Drucke in wirkung verwirklicht.
  • Das Mittel enthält dabei eine feste Phase,beispielsweise aus Siliziumdiotyd und anderen Oxiden, die in einem flüssigen Mittel, beispielsweise asser,mit Zusätzen zähflüssinger Komponenten vom Tvp der mehrwertisen Alkohole oder ohne diese dispergiert sind. Das genannte Mittel enthält auch chemisch aktive, alkalische Stoffe,wobei als sQlche Hydroxyde von Alkalimetallen; Erctalkalinzetallen, deren Salze usw. zur Anwendung koilemen (s. z.B., E.Mendel 'tDas Polieren von Silizium", Solid State Teciinol. V. 10, Mr.8, P.27.1967).
  • als beispiel für das chemisch-mechanische Polieren von kristallinem Silizium dient ein Verfahren, das unter Anwendung von Mitteln durchgefülirt wird, die ein festes Poliermittel mit einer Korngröße bis zu 2C µm (SiO2,Zr 02, CeO, Al2O3,Fe3O4),Wasser sowie anorganische Alkaliverbindungen KOH,NaOH,Ca(OH)2,NA2CO3 usw, enthalten,welche in einer Menge von 0,05 bis zu 1000%, bezogen auf das Gewicht des Poliermittels, verwendet werden, um einen pH-Wert zu schaffen, der nicht unter 10 liegt (s.z.B. USA-Patentschrift Nr.3328141, Kl.51-307, angemeldet im Jahre 1966, bekannt gemacht im Jahre 1967).
  • Dieses Mittel wird durch Vermischen eines Pulvers beispielsweise von SiO2 mit 20 Gew.S NaOH, bereitet, wobei 120 g dieser Zusammensetzung bei der AuSlösung in 200 ml H20 einen pH-Wert=12,5 ergeben.
  • Beim Polieren von Silizium mit einer solchen Suspension wurde ein Masseverlust von 59,2 mg innerhalb von 10 min erhalten, was um etwa 237% die Wirksamkeit der Materialabhebung durch eine wäßrige Suspension übersteigt, die 33,3 Gew.% SiO2 ohne NaGH bei einem pH-Wert = 5,75 enthält.
  • Zu den Nachteilen der vorliegenden Suspension gehört die Verwendung von ziemlich grobdispersen Kristalipulverarten, die auf der Siliziumoberfläche tiefgehende zerstörte Schich-ten sowie Reliefabschnitte mit verschiedener Klasse der Oberflächengüte beim Polieren bilden. Da die Suspension verschiedenartige chemische Verbindungen wie Oxide, Alkalien, Salze von Alkali- oder Erdalkalimetallen, seltenen Erden und anderen Elementen enthält, wird dadurch die Erhöhung der chemischen Oberflächenreinheit eines Halbleiters verhindert, weil feste Teilchen des Schleifmittels in die Oberflächenschicht dcs Nonokristalls eindringen, während lösbare Stoffe durch diese Schicht in Form von Atom- oder lonenmikrobeimengungen sorbiert werden .
  • Deshalb sind eine zusätzliche Behandlung des Materials zur Beseitigung der entstandenen Zerstörungen sowie eine sorgsältige komplizierte chemische Reiiiig-ung der polierten Teile erforderlich, die keine positiven Ergebnisse ohne Zerstörung und Verschlechterung der behandelten Oberfläche ermöglicht.
  • Einen ebenso wichtigen Nachteil stellt die in dem Mittel vorhandene Schleifkomponente dar, die die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleifscheibe und der Montagescheiben mit Platten begrenzt. Das ist durch das Fehlen von zähflüssigen Komponenten bedingt, weil bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Schle.i fscheibe und der Montagescheiben infolge der Reibung sich die Temperatur in der Zone des Zusammenwirkens erhöht, was zu einer Verforrnting der Probekörper und. zum Abreißen der Platten Îii.hrt, die an den Polierscheiben mittels leicht schmelzbarer Wachs, Picein und ähnliche Stoffe enthaltenden Stoffen befestigt sind.
  • Es ist auch eine Mittel zum Polieren von llalbleitersilizium bekannt, das auf Basis von Siliziundioxyd und Wasser bereitet wird.
  • Eine notwendige Voraussetzung für eine erfolgreiche ierwendung dieses Mittels ist die Größe der SiC2-Teilchen, die um das lOfache kleiner als die Größe der zu entfernenden Materialschicht sein soll.Nach sorgfältigem Vermischen von SiO2-Pulver in Wasser hat das aus I Gewichtsteil SiO2 und 10 Gewichtsteilen NaoH bestehende Gemisch einen pH-Wert=10-II.(s. z.B. britische Patentschrift Nr.987971, Int. l:- B 44 b/B24b, Colb C 23 g, angemeldet im Jahre 1964, bekanntgemacht im Jahre 1965).
  • din wesentlicher Nachteil des Mittels besteht darin, daß infolge der Behandlung die Siliziumoberfläche durch die Natriumionen aus dem Alkalimittel intensiv verunreingt wird für deren Desorption eine spezielle komplizierte chemische Reinigung erforderlich ist. Das ist dadurch bedingt, daß die Beimengungen von Alkalimetall die elektrophysikalischen Eigen schaften des Halbleiters negativ beeinflußen, und die elektrischen Eigenschaften der thermischen SiO2 Schutzüberzüge sowie auch das elektrische Verhalten der p-n Ubergänge verschlechtern. Zu den lacht eilen des genannten Mittels gehört außerdem die proportionale Abhängigkeit der Größe der zu entferndenden Schicht und der Oberflächengüte von der rö3e der t:il chen der festen Phase, weil beispielsweise für die Entfernung einer 50 µm dicken zerstörten Schicht, welche beiX Schneiden entstanden ist, die Anwendung eines SiO2-Pulvers mit einem Teilchendurchmesser von 5 µm erforderlich ist, während die zur Beseitigung von 5 µm tiefen Zerstörungen zu verwendenden Pulverteilcuen eine Größe von 0,5 µm aufweisen sollen, Dabei die Durchschnietsgesschwindigkeit des Solierens 10 µm/St beträgt. aus diesen Gründen ist es unmöglich, felndisperse Mittel zum Polieren der Oberflächen von Halbleiterprdb ekörpern unmittelbar nach dem Schneiden von Barren oder nach dem Grobschleifen zu.verwenden. Seinerseits führt das zu keiner Kürzung der mehrstufigen Bearbeitungsfolge der Platten (Schneiden- Schleifen- Vorpolieren- Endpolieren), sowie auch zu keiner Steigerung der Arbeitsproduktivität.
  • Die als Notlösung anzuwendende feste Phase mit einer Teilchengröße von über X,4-C,5 um zum Nachpolieren von Silizium führt zu einer Zunahme der Rolle von mechanischem Mittel, verursacht ein Mißverhältnis zwischen mechanischem und chemischem Bestandteilen des Prozesses, was letzten Endes eine Verschlechterung des Reliefs und Oberflächengefüges nach sich zieht.
  • Es ist auch ein Mittel zum chemisch-mechanischen Endpolieren von 7erbindungen AIII BV des Periodischen Systems der Elemente von D.I. Mendelejew, und zwar GaAs und GaP bekamt, die als feste Phase ein Siliziumdioxydpulver in Form eines Aerosols von Kieselsäure (Aerosil), das in einer Wasser-Glyzerin-Mischung dispergiert ist, sowie als chemisch active Agenzien 16 g KOH, 24 g K3 Ce (CN)6], in 200 ml 1120 enthält (s. z.B. die BRD-Patentschrift Nr. 1227307, Int.Kl.C 231. d. kl: 48 dI-I/02, angemeldet im Jahre 1964, bekanntgemacht im Jahre 1966).
  • Die Methodik sieht eine getrennte Bereitung der wäßrige Lösung eines alkalischen chemischen Ätzmittels (KOH + K3 [Fe(CN)6] ;] 1 + H20 und der Suspension eines mechanischen .'ittels (Aerosil) in einer Wasser- Glyzerin-Lösung vor.
  • Ein offensicatlicher Nachteil besteht darin, daß die Dispersion einer kolloiden Kieselerde in schwach sauerer wäßriger Lösung bekanntlich eine minimale physikalisch-chemische Beständikeit aufweist, die durch den Aufbau der Mizellen und das Fehlen von Stabilisatoern bedingt ist, was die Zusammenballung einzelner SiO2-Teilchen und die Bildung größerer fester Agglomeraten verursacht, die beim Polieren an der Oberfläche des Halbleiters Risse, Ritzen und andere Oberflächenfehler erzeugen.
  • Um diese iMißstände zu vermeiden, war es notwendig, die Dispersion zu filtrieren. Dadurch wurden Jedoch keine positiven Ergebnisse erzielt, weil einzelne SiO2-Teilciien nach wie vor agglomerierten. Aus diesem Grunde wies die Disper sion eine geringe Stabilität auf, was die Zeit ihrer Anviendung begrenzte sowie deren Benutzung nach einer längeren Lagarung unmöglich machte.
  • Als Folge der Instabilität der Kieselerdedispersionen in einem Bereich des pH-Wertes = 5-7 kann man auch deren erhöhte Viskosität betrachten, die systematisch zu Schwierigkeiten beim Auftragen der Dispersion auf den Polierkörper, zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Dispersion über diesen Polierkörper sowie zur Verschlechterung der.Oberflächeneigenschaften der zu polierenden Teile führt.
  • Im Falle einer ungleichmäßigen Verteilung beispielsweise der GaAs-Teilchen der SiO2-1)ispersion über den Polierkörper un folglich über der Oberfläche werden in l.*iirklichieit einzelne Abschnitte der Probekörper entweder hauptsächlich der chemischen Ätzung oder vorwiegend der mechanischen Einwirkung ausgesetzt.
  • Dazu trägt das getrennte Auftragen von chemischem Alkaliagens (Ätzmittel) und mechanischem Mittel (Aerosil-Dispersion) auf den Schleiffilz bei, die erst im Laufe des Polierens an der Oberfläche des Polierkörpers vermischt werden. Dadurch wird die Inhomogenität der Oberlächeneigenschaften des Materials auf der gesamten Fläche der zu behandelnden Teile erhöht. Zur Verminderung dieser Inhomogenität ist ein Vorpolieren von GaAs mit Diamantpasten erforderlich, deren korngröße 0,5-1 µm beträgt.
  • Auf diese Weise erfordern die vorliegende Mittel und das auf deren Anvendung beruhende Verfanren zum Polieren, welches den oberen Grenzwert der Geschwindigkeit oer Qualitätseinebnung in Ilöiie von nicht mehr als I µm/min ermöglich, die Verwendung eines mehrstufigen technologischen Schemas der Behandlung von hochwertigen Materialen.
  • Als iiachteil dieser Poliermittel soll auch deren Fähigkeit angesehen werden, die Oberfläche der Halbleiter mit Kaliumionen zu verunreinigen, welche wie Natriumionen viele thermische Prozesse und elektrophysikalische Parameter der Probekörper negativ beeinflußen und sich schwer entfernen lassen.
  • Neben den aufgezählten bekannten Mittel gibt es noch eine Reihe von Mitteln zum Polieren fester Körper, die auf der Basis von SiO2 oder oiO2 und Zr02 hergestellt wurden (s.z.B.USA- Patentschrift Nr.3046234, Kl.252-313, angemeldet im Jahre 1959, bekanntgemacht im Jahre 1962; britische Patentschrift Nr.1096894, Kl. C09 g I/02, angemeldet im Jahre 1965, bekanntgemacht im Jahre 1967; französische Patentschrift Nr. 1441504, Kl. B24 b, angemeldet im Jahre 1965, bekanntgemacht im Jahre 1966).
  • Die genannten Mittel weisen dieselben Nachteile auf, die für oben beschriebene bekannte Mittel kennzeichnend sind. Die Verfilzen zur Herstellung dieser Mittel sind kompliziert und kostspielig.
  • Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der oben angeführten Nachteile der bekannten Mittel zum Polieren der Oberflächen fester Körper.
  • Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, eine solche optimale Zusammensetzung der Mittel zum Polieren von festen Körpern zu finden, die hohe geometrische, chemische und Struktureigenschaften der polierten Oberflächen bei einer hohen Poliergeschwindigkeit gewährleistet.
  • Die gestellte Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß in die Mittel zum Polieren der Oberflächen von festen Körpern, die Wasser, Siliziumdioxyd, Glyzerin sowie auch alkalische Agenzien enthält, erfindungsgemäß als alkalische Agenzien organische Basen der aliphatischen und/oder aromatischen , und/ oder heterozyklischen, und jeder alizyklischen Reihen eingeführt werden, wobei die das Mittel bildenden Komponenten im Verhältnis (Gew.%): H20 - 99-50; SiO2 - 0,5-30; Glyzerin - 0,5-20 bei einem pH-Viert des Mittels von 8-14 verwendet werden Das Mittel zum Polieren der Oberflächen vqn feste Körpern enthält vorzugsweise als organische Base Diäthanolamin (CH2CH2OH)2NH. Das Mittel enthält auch als organische Base Äthylendiamin (CH2)2(NH2)2.
  • Es ist zwekmäßig, daß das Mittel als organische Base 1,6-Hexamethylendiamin (CH2)6 (NH2)2 enthält.
  • Es ist nicht weniger zwecknaßig, daß die Komposition als organische Base Benzylamin C6II5 CH2NH2 enthält.
  • Es ist auch zweckmaßig, daß ~das Mittel als organische Base piperidin C5HIIN enthält.
  • Neben den genannten organischen Basen kann das Mittel Zyklohexylamin C6HIINH2 enthalten.
  • Nachstehend werden eine ausführliche Beschreibung der Erfindung sowie Beispiele angeführt, die das Wesen der Erfindung erläutern.
  • Das Verfahren zur Herstellun; von Poliermitteln umfaßt folgende Vorgänge: Eintragen der festen Phase in das flüssige Mittel, und zwar das Einschütten eines Kiesele depulvers in Wasser; Einführung von zähflüssigen Komponentea,beispielsweie vom Typ der mehrwertigen Alkohole in die Dispersion; Einführung der alkalischen Agenzien aus der Gruppe der botanischen Basen in die Dispersion.
  • lis feste Phase verwendet man in dem Mittel ein feindisperses Siliziumdioxydpulver in Form von Aerosol (Aerosil) der entwässerten Kieselsäure, die ein amorphes, leichtes, weißes Pulver von hoher chemischer Reinheit mit einer Teilchengröße von 0,04 bis zu 0,4 zum darstellt, wobei die Teilchen eine nicht poröse Struktur und sphärische Form aufweisen. Das Aerosil läßt sich nach der Teilchen bröI3e und der spezifischen Fläche (m2/g) in drei Hauptgruppen, und zwar A-175 (0,I-I,4 µm), A-300(I,05-0,20 µm) und A-380(0,05-0,15 µm) einteilen, die in ihrer Gesamtheit oder einzeln zum Polieren versciiiedenartiger Oberflächen der festen Nörper verwendet werden kÖnnen, Als zähflüssige Komponenten können Glyzerin, Äthylenglykol, siliziumorganische Flüssigkeiten und ähnliche Stoffe zur Anwendung kommen, die eine hohe chemische Reinheit aufweisen, Dabei trägt die Verwendung siliziumorganischer Verbindungen zur Schaffung von chemisch homogenen Poliermitteln bei, die vorzugsweise zur Behandlung von Silizium verwendet werden. Die Anwendung zähflüssiger Komponenten trägt zur Stabilisierung der SiO2-Teilchen der Dispersion, zu einem besseren Benetzen des Poliertuches sowie zur Schaffung einer dünnen zähflüssigen Schicht an der Materialoberfläche im Laufe der Einebnung derselben bei.
  • Auf diese Weise beeinflußen sie nicht nur kolloide -chemische Eigenschaften der Dispersion, sondern auch die Kinetik des Polierens, die Oberflächenbeschaffenheit und den Poliervorgang, Die Verwendung starker organischer Basen als alkalische Agenzien des Mittels hat recht gute Aussichten in viele Hinsicht und vor allem aus dem Grunde, daß sie zum Unterschied von den anorganischen Alkalien die zu polierende Oberfläche der Halbleiter mit Kationenbeimengungen nicht verunreinigen. Das organische durch die Oberfläche des festen Körpers sorbierte Radikal schützt sie vor Sindringen der anderen Beimengungen; als Bestandteil der SiC2-Teilchen der festen Phase trägt das organische Radikal außerdem zur Stabilisierung dieser Teilchen bei. Lian kann grundsätzlich jede beliebige starke organische Isase oder deren Mischung erfolgreich in Lenken verwenden, für die chemische Beeinflußung des zu behandelnden Materials ausreichen. Unabhängig von Zielen des Polierens ist es ebenso bequam, sowohl konzentrierte als auch verdünnte wäßrige Lösungen organischer Basen zu verwenden, obwohl die Verwendung weniber rlüchtiuer und billiger Stoffe, die einen geringen Geruch aufweisen, vorzuziehen ist. Die ILalbleiter, deren Oberflächen mit diese Stoffe enthaltenden Kompositionen poliert wurden, wurden mehrfach für die Fertigung von elektronischen Geräten verwendet, die verbesserte elektrophysikalische Werte und erhöhte Zuverlässigkeit besaßen, was sich insbesondere bei der fertigung der Gerate auf Basis von getall- Oxyd-Halbleiter-Strukturen zeigte.
  • Es ist zu bemerken, daß die einfache und schnelle Bereitung von erfindungsgemäßen Poliermitteln auf dem turbAlenten Vermischen in allen drei Stadien beruht, was die Bildung homogener, flüssiger und stabiler Dispei-sionen begünstigt. Zu diesem Zweck kann man sowohl spezielle wie auch bestehende serienweise herzustellende Ausrüstungen verwenden, wobei die Möglichkeit besteht, gleichzeitig die Dispersion in einer Menge von einigen Litern bis mehrere Dutzende Liter ( ~ 100 1) zu bereiten, was bei der Ausführung der Polierarbeiten in großem Umfang unter Betriebsbedingungen besonders von Vorteil ist.
  • Diese Erwägungen betreffen alle nachstehend angeführten Beispiele. Wenn Im Zuführungssystem des Poliermittels ein Rückumlauf des Mittels vorgesehen ist, büßeü die Dispersionen, wie es experimen-Lell nachgewiesen wurde, an ihrer Polieraktivität bis zur sechsfachen Verwendung ohne Zusätze nicht ein . Das bringt eine zusätzliche Liaterialeinsparung.
  • Nachstehend werden Beispiele angeführt, die das lesen der Erfindung erläutern.
  • Beispiel I In 985 ml entionisiertes Wasser werden 10 g Siliziumdioxydpulver mit einer Teilchengröße von 0,05-0,15 nun eingebracht. Dann werden der Dispersion 5 g Glyzerin und Diäthanolamin bis zu einem pH-Wert von 8,5-10 zugesetzt. In diesem und in anderen Beispielen wurde der pH-Wert mittels eines pH-';lert- Seters, das mit einer Glaselektrode versehen war, oder mittels eines Universalindikatorpapiers gemessen. Das bereitete Mittel kann wirksam zur Einebnung von rauhen Siliziumoberflächen verwendet werden. Sie bdßt an ihrer hohen kolloid chemischen Beständigkeit bei einer längeren Lagerung nicht ein.
  • Beispiel 2 In 900 ml destilliertes Wasser werden 50 g SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,05-0,20 µm eingebracht.
  • Dann werden 50 g Äthylenglykol und Diäthanolamin bis zu einem. pH:#ert - 9-10,5 zugesetzt. Das so hergestellte Mittel läßt sich einfach aufbereiten,weist gute kinetische Beständigkeit auf, benetzt den Polierkörper gut und wird mit Erfolg zun Polieren der Oberfläche von Siliziumplatten verwendet.
  • Beispiel 3 In 750 ml entionisiertes Wasser werden 160 g SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,05-0,15 µm eingebracht.
  • Dann werden 90 g Glyzerin und Diäthanolamin bis zu einem pH-Wert = 10-13 zugesetzt. Das so hergestellte Mittel gewährleistet eine hohe Homogenität des Reliefs mit einer Oberfläschebeschaffenheit von #14 # -b und eine Poliergeschwindigkeit bei der Behandlung des Siliziums von 0,3--0,5µm/min.
  • Beispiel 4 In 900 ml entionisiertes Wasser werden 5 g SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,05-0,l5 µm und 15 g SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,05-0,20 µm eingebracht, wonach der Dispersion 80 g Glyzerin und eine wäßrige Lösung von Äthylendiamin bis zu einem pH-wert = 8-10 zugesetzt werden.Das so hergestellte Mittel wird zum Polieren der Silizuimoberfläche verwendet. Es verteilt sich gleichmäßig über den Polierkörper und gewährleistet die Herstellung einer qualitätsmäßig guten Ober:Lläche, die für das epitaxiale Wachsen geeignet ist.
  • Beispiel 5 In 840 ml entb-onisiertes Wasser werden 60 g SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von O,I-0,4 µm eingebracht.
  • Dann werden 200 g Äthylenglykol und Äthylendiamin bis zu einem pH-Viert = 9-II zugesetzt.Das so hergestellte Mittel wird zum Polieren der Oberflächen von 40-80 mm Durchmesser Siliziumplatten bei forcierten- Betriebszuständen verwendet.
  • Beispiel 6 In 720 ml entionisiertes Wasser werden 180 g SiO2-Pulvor mit einer Teilchengröße von 0,05- 0,15 µm eingebracht.
  • Dann werden der Dispersion 100 g Glyzerin, eine waßrioe Lö-Lösung von Äthylendiamin bis zu einem pH-.iert = 10-13 sowie eine Lösung von Wasserstoffperoxyd zugegebenDas so hergestellte Mittel wird zum Polieren von rauhen Germaniumoberflächen verwendet, wobei eine Geschwindigkeit der Materialabhebung in Höhe bis zu 2,0 um./min sowie eine hohe chemische Reinheit der behandelten Oberfläche gewährleistet werden.
  • Beispiel 7 In 840 ml entionisiertes Wasser werden 100 g SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,1 - 0,4 um und 50 g Glyzerin einem bracht. Dann wird eine wässerige Lösung von 1,6-Hexamethylendiamin bis zu einem pH-Wert = 9-10 zugegeben. D&s so hergestelle Mittel verwendet man beim Polieren von Siliziumplatten von 25-80 mm Durchmesser zur Herstellung einer fehlerfreien Oberfläche.
  • Beispiel 8 In 650 ml entionisiertes Wasser werden 220 g SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,05 - 0,15 um eingebracht. Dann werden der Dispersion 130g Äthylenglykol, eine wässerige Lösung von 1,6-Hexamethylendiamin bis zu einem pH-Wert = 10-11 sowie eine Lösung von Wasserstoffperoxyd zugegeben. Das so bereitete Mittel weist eine gute kinetische Beständigkeit auf, bewahrt eine längere Zeit ihre Polieraktivität und wird zur siebung der Oberflächen von GaAS-Platt-n rilt einer Geschwindigkeit der Materialbhebung bis zu 2,5µm/min verwendet.
  • Beispiel 9 In 850 ml entionisiertes Wasser werden 120 g SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,05-0,20 µm eingebracht.
  • Dann werden der Dispersion 80 g Glyzerin, eine wässrige xösung von 1,6- Hexamethylendiamin bis zu einem pH-Wert =9-II,f sowie eine Lösung von Wasserstoffperoxyd zugegeben. Das so bereitete Mittel wird mit hoher Wirksamkeit zum Polieren von lnas und GaAs nach dem Schruppschleifen mit einer Geschwindigkeit der I;taterialabhebung bis zu 4 µm/min verwendet. Die polierte Oberfläche ist durch eine hohe Homogenität des Reliefs gekennzeichmet, weist eine ß 14 -b -Klas se der Oberflächengüte auf 80» der Probekörerfläche auf, wobei die Behandlungsfehler vollständig fehlen.
  • Beispiel 10 In 950 ml entionisiertes Wasser werden 10 g SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von O,I-O,4 4 und eine sili--ziumorganische Flüssigkeit in einer Menge von 40 g eingebracht. Dann wird der Dispersion Benzylamin bis zu einem pH-\'iert= 9-10,5 zugegeben.Das so hergestellte Mittel verwendet man zum Polieren von Siliziumplatten mit einer hohen chemischen Reinheit der Oberfläche.
  • Beispiel II In 650 ml entionisiertes Wasser werden 200 g Si02-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,05-0,15 pin und 150 g Äthylenglykol eingebracht. Dann werden der Dispersion eine wäßrige Lösung von Benzylamin-bis zu einem pH-Wert =10-12 und eine Lösung von Wasserstoffperoxyd zugegeben. Das so reitete Mittel verwendet man zum Polieren der Ge-, CaAs-, -InAs- sowie auch Si-Teile bei forcierten technologischen Betriebszuständen mit einer Geschwindigkeit der Materialabhebun von 0,5-3 µm/min. Nach der Behandlung weist die Oberfläche Hochglanz auf und ist durch hohe geometrische Parameter gekennzeichnet.
  • Beispiel 12 In 820 ml entionisiertes Wasser werden 120 g SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,05-0,20 µm eingebracht.
  • Dann werden 60 g Ätiiylenglykol und Benzylamin bis zu einem pH-Wert =10-13 zugegeben. Das so hergestellte Mittel verwendet nan zum Polieren von Teilen aus Silizium mit einer Geschwindigkeit der Materialabhebung von 0,5 w min. Die behandelte Oberfläche weist keine Fehler auf und ist für die Durchführung von epitaxialen Prozessen geeignet.
  • Beispiel 13 In 930 ml bidestilliertes Wasser werden 50 g SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,05-0,15 µm eingebracht.
  • Dann werden der Dispersion 20g Glyzerin und Piperidin bis zu einem pH-Wert=9-II zugegeben. Das so bereitete Mittel verwendet man zum Polieren von Silizium bis zur Herstellung einer spiegelblanken Oberfläche, die für die Durch führung der Prozesse der thermischen Oxydation und des epitaxialen Wachsens geeignet ist.
  • Beispiel 14 In 870 ml entionisiertes Wasser werden ao g SiO2-i:ulver mit einer Teilchengröße von 0,1-0,4 jum eingebracht. Dann werden der Dispersion 50 g Äthylenglykol, eine wäßrige Lösung von Piperidin bis zu einem pH-Wert = 10-12 sowie eine Lösung von Wasserstoffperoxyd zugegeben. Das so bereitete Mittel verwendet man zum Polieren von GaSb-, GaAs- und Ge-Platten mit einer Geschwindigkeit der Materialabhebung von 0,2-2,5 Jum/min. Nach der Behandlung erhält man eine fehlerfreie ebene und reine Oberfläche, die für die Durchführung der epitaxialen Prozesse und des Aufspritzens geeignet ist.
  • Beispiel 15 In 790 ml entionisiorten Wasser werden 170 g SiO2-Pulver mit einer ;i'eilchengröße von 0,05 - 0,15 um eingebracht.
  • Dann werden der Dispersion 130 g Glyzerin und eine wäßrige Lösung von Piperidin bis zu einem ph erst =10-13 zugegeben.
  • Das so bereitete Mittel verwendet man zum Polieren von eilt aus Silizium und Keramik mit einer Geschwindigkeit der Materialabhebung von 0,2-0,5 tzm/min. Die polierte Oberfläche weist einen hohen Grad der Oberflächenbeschaffenheft auf. Die Dispersion kann mehrfach verwendet werden.
  • Beispiel 16 In 510 ml entionisiertes Wasser werden 290 g-SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,1-0,4 um eingebracht. Dann werden der Dispersion 20 g Äthylenglykol, eine wäßrige Lösung von Zyklohexylamin bis zu einem pH-Wert =10-13 und eine Lösung von Wasserstoffperoxyd zugegeben. Das so bereitete Mittel verwendet man zum Polieren von Probekörpern Si, Ge, GaAs, Keramik, Sitallen und anderen festen Körpern, die weitestgehend in der elektronik zur Anwendung kömmen.
  • Beispiel 17 In 970 ml entionisiertes Wasser werden 25 g SiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,1-0,4 µm eingebracht und 5 g Glyzerin zugegeben. Dann wird der Dispersion Zyklohexylamin bis zu einem pH-Wert=10-12 hinzugegossen. Das so bereitete Mittel wird erfolgreich zum Polieren von Teilen aus Silizium bei einer geringen Geschwindigkeit der Materialabhebung verwendet; das Mittel kann dabei sechs mal verwendet werden, ohne daß es an Polieraktivität einhüßt.
  • Beispiel 18 In 810 ml entionisiertes Wasser werden 110 g EiO2-Pulver mit einer Teilchengröße von 0,05 - 0,20 JWl eingebractit.
  • Dann werden der Dispersion 80 g Glyzerin, eine wäßrige Lösung von Zyklohexylamin bis zu einem pH-:iert = 11-13 sowie eine Lösung von Wasserstoffperoxyd zugegeben.Das so bereitete Mittel verwendet man zum Polieren von Si,Ge,GaAs und anderen Verbindungen AIII-BV des Periodischen System der Elemente von D.J.Medelejew. Es bewahrt seine Polierwirksankeit bis zu einer fünf-bzw. sechsfache Verwendung, ohne daß Teile an hoher Qualität der Nachbehandlung einbüßen.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE
1. Mittel zum Polieren der Oberflächen fester Körpern, die Wasser, Siliziumdioxyd, Glyzerin sowie auch alkalische Agenzien enthält, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß als alkalische Agenzien organische Basen der aliphatischen, und/oder aromatischen, und/oder heterozyklischen, und/oder alizyklischen Reihen enthalten sind, wobei man die des Mittelbildenten komponenten im Verhältnis (Gew.%): H2O -99-50; SiO2 -0,5-30; Glyzerin -0,5-20 bei einem pH-Wert von 8-14 verwendet.
2. Mittel nach Anspruch I, dadurch g e k e II 11 -z e i c h n e t, daß als organische BaseDiäthanolamin (CH2CH2(XI)2 Mi enthalten ist.
3. Mittel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß als organische Base Äthylendiamin (CH2)2 (NH2)2 enthalten ist.
4. Mittel nach Anspruch I, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß als organische Base 1,6- Hexamethylendiamin (CH2)6 (NH2)2 enthalten ist.
5. Mittel nach Anspruch I, d a d u r c h g e k e. n n -z e i c h n e t, daß als organische Base Benzylamin C6H5CH2NH2 enthalten ist.
6. Mittel nach Anspruch I, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß als organische Base Piperidin C5H11N enthalten ist.
7. Mittel nach Anspruch I, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß als organische Base Zyklohexylamin C6H11NH2 enthalten ist.
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