RU2008661C1 - Method for surface treatment quality check of semiconductor plates - Google Patents

Method for surface treatment quality check of semiconductor plates Download PDF

Info

Publication number
RU2008661C1
RU2008661C1 SU4922399A RU2008661C1 RU 2008661 C1 RU2008661 C1 RU 2008661C1 SU 4922399 A SU4922399 A SU 4922399A RU 2008661 C1 RU2008661 C1 RU 2008661C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
potential
working
additional
surface treatment
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Т.Э. Саркаров
С.Н. Султанмагомедов
В.Б. Бошевольнов
Original Assignee
Дагестанский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дагестанский Политехнический Институт filed Critical Дагестанский Политехнический Институт
Priority to SU4922399 priority Critical patent/RU2008661C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2008661C1 publication Critical patent/RU2008661C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: electrochemical methods of checking semiconductor materials. SUBSTANCE: plate under check is used as working electrode of electrochemical cell. The latter has, apart from working electrode, comparing electrode and auxiliary electrode. It also accommodates additional electrode made of material under check for deposition of impurities. EFFECT: facilitated procedure. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электрохимическим методам контроля полупроводниковых материалов и может быть использовано для оценки качества обработки поверхности полупроводниковых пластин. The invention relates to electrochemical methods for monitoring semiconductor materials and can be used to assess the quality of surface treatment of semiconductor wafers.

Известен способ контроля качества обработки поверхности кремниевых пластин, по которому определяют потенциал φнр начала анодной электрохимической реакции, по величине которого с удят о качестве обработки поверхности пластин. Величина φнр для определенного вида обработки связана с электрохимическими параметрами элементов, формируемых на пластине.A known method of controlling the quality of the surface treatment of silicon wafers, which determine the potential φ nr of the beginning of the anodic electrochemical reaction, the value of which is about the quality of surface treatment of the wafers. The value of φ HP for a certain type of processing is associated with the electrochemical parameters of the elements formed on the plate.

Основным недостатком данного способа является то, что в процессе электрохимической обработки на поверхности электрода из контролируемого материала происходит осаждение примесей из раствора, что отрицательно сказывается на электрофизических параметрах полупроводниковых приборов - элементов микроэлектронных устройств. The main disadvantage of this method is that in the process of electrochemical processing on the electrode surface from a controlled material, impurities are deposited from the solution, which negatively affects the electrophysical parameters of semiconductor devices - elements of microelectronic devices.

Цель изобретения - повышение точности контроля. The purpose of the invention is to increase the accuracy of control.

Для достижения цели в электролит помещают дополнительный электрод из контролируемого материала, а при электрохимической обработке между рабочим (контролируемым) электродом и дополнительным электродом прикладывают разность потенциалов, величину которой выбирают исходя из условия φдэрэ для анодных электрохимических обработок и φдэрэ для катодных электрохимических обработок, а соотношение площадей контролируемого электрода, дополнительного вспомогательного электрода выбирают, исходя из условия iрэ-вэ >> iдэ-рэ.To achieve the goal, an additional electrode from a controlled material is placed in the electrolyte, and during electrochemical processing, a potential difference is applied between the working (controlled) electrode and the additional electrode, the value of which is selected based on the condition φ de > φ re for anode electrochemical treatments and φ dere for cathodic electrochemical treatments, and the ratio of the areas of the controlled electrode, the additional auxiliary electrode is selected based on the condition i re-ve >> i de-re .

По величине потенциала φнр начала анодной электрохимической реакции контролировались свойства полупроводниковых пластин, так как φнр связан с электрофизическими параметрами материала.By the potential value φ нр of the beginning of the anodic electrochemical reaction, the properties of semiconductor wafers were controlled, since φ нр is connected with the electrophysical parameters of the material.

Сущность способа заключается в том, что осаждение примесей из раствора происходит в первую очередь на поверхности дополнительного электрода, так как потенциал на этом электроде больше анодных и меньше для катодных электрохимических обработок по сравнению с потенциалом на рабочем электроде. При этом потенциал существенно смещается в область больших анодных напряжений по сравнению с прототипом, что указывает на повышение точности измерения электрофизических параметров. The essence of the method lies in the fact that the deposition of impurities from the solution occurs primarily on the surface of the additional electrode, since the potential on this electrode is greater than the anode and less for cathode electrochemical treatments compared to the potential on the working electrode. In this case, the potential is significantly shifted to the region of high anode voltages in comparison with the prototype, which indicates an increase in the accuracy of measurement of electrophysical parameters.

Сущность изобретения подтверждается следующим примером. Измерения проводили с помощью устройства (фиг. 1), которое содержало электрохимическую ячейку 1, включающую рабочий электрод 2, электрод 3 сравнения, электролит 4, вспомогательный электрод 5 и дополнительный электрод 6 из контролируемого материала, на котором потенциал больше для анодных и меньше для катодных электрохимических обработок по сравнению с потенциалом на контролируемом электроде. Площадь дополнительного электрода подбиралась, исходя из условия iрэ-вэ >> iдэ-рэ.The invention is confirmed by the following example. The measurements were carried out using a device (Fig. 1), which contained an electrochemical cell 1, including a working electrode 2, a reference electrode 3, an electrolyte 4, an auxiliary electrode 5, and an additional electrode 6 made of a controlled material, on which the potential is greater for anode and less for cathode electrochemical treatments compared to the potential on the controlled electrode. The area of the additional electrode was selected based on the condition i re-ve >> i de-re .

Измерения проводили при наложении на систему линейно изменяющегося напряжения от -2,5 до +4,0 В. По вольт-амперной характеристике определяли потенциал φ'нр начала анодной электрохимической реакции, по величине которого контролировали свойства полупроводниковых пластин.The measurements were carried out when a linearly varying voltage was applied to the system from -2.5 to +4.0 V. The potential φ ' np of the beginning of the anodic electrochemical reaction was determined by the voltage-current characteristic, the value of which controlled the properties of semiconductor wafers.

Сравнительные результаты измерений, прoведенных на кремниевых пластинах после различных видов обработки, приведены в таблице. Comparative results of measurements performed on silicon wafers after various types of processing are shown in the table.

Приведенные результаты показывают, что величина потенциала анодной электрохимической реакции по предлагаемому способу значительно выше, чем в известном решении, что дает возможность повышения точности измерения, электрофизических параметров на границе полупроводник-электролит. The above results show that the potential value of the anodic electrochemical reaction according to the proposed method is much higher than in the known solution, which makes it possible to increase the measurement accuracy, electrophysical parameters at the semiconductor-electrolyte interface.

На фиг. 2 приведена вольт-амперная характеристика межфазной границы исследуемый электрод-раствор, снятой в потенциостатическом режиме в диапазоне напряжений от -2,5 до 4,0 В ( φн2- потенциал начала выделения водорода), ( φo2- потенциал начала выделения кислорода) при скорости развертки 20 мВ/с. Как видно из фиг. 2 (пунктирная линия), при введении дополнительного электрода потенциал начала анодной электрохимической реакции φ'нр существенно смещается в область больших анодных напряжений, уменьшается величина анодного тока и изменяется ход кривой в этой области по сравнению с прототипом, что указывает на уменьшение адсорбционных комплексов на поверхности контролируемого электрода.In FIG. Figure 2 shows the current-voltage characteristic of the phase boundary of the studied electrode-solution, taken in a potentiostatic mode in the voltage range from -2.5 to 4.0 V (φ n2 is the potential for the onset of hydrogen evolution), (φ o2 is the potential for the onset of oxygen evolution) at sweep speeds of 20 mV / s. As can be seen from FIG. 2 (dashed line), with the introduction of an additional electrode, the potential of the onset of the anodic electrochemical reaction φ ' нр significantly shifts to the region of high anodic voltages, the anode current decreases, and the curve changes in this region compared to the prototype, which indicates a decrease in adsorption complexes on the surface controlled electrode.

Таким образом, предлагаемый способ контроля свойств полупроводникового материала позволяет повышать точность измерения электрофизических параметров на границе полупроводник-электролит, так как величина потенциала φ'нр начала анодной электрохимической реакции значительно выше по сравнению с прототипом. (56) Авторское свидетельство СССР N 1385940, кл. H 01 L 21/66, 1985. Thus, the proposed method for controlling the properties of a semiconductor material allows to increase the accuracy of the measurement of electrophysical parameters at the semiconductor-electrolyte interface, since the potential value φ ′ np of the start of the anodic electrochemical reaction is much higher compared to the prototype. (56) Copyright certificate of the USSR N 1385940, cl. H 01 L 21/66, 1985.

Claims (1)

СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН, включающий измерение потенциала рабочего электрода, представляющего собой контролируемую пластину, помещенную в электролит, относительно электрода сравнения в присутствии вспомогательного электрода, причем в качестве электролита используют среду для химической обработки полупроводниковой пластины, а о качестве обработки судят по величине измеренного потенциала, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности контроля, в электролит вводят дополнительный электрод, выполненный из контролируемого материала, причем между рабочим и дополнительным электродами прикладывают напряжение, величину которого выбирают исходя из условия φд.эp.э для анодных процессов и φд.эp.э для катодных процессов, а соотношение площадей рабочего, дополнительного и вспомогательного электродов выбирают исходя из условия
i
Figure 00000001
>> i-p.э} ,
где φд.э - потенциал дополнительного электрода;
φp.э - потенциал рабочего электрода;
i
Figure 00000002
- ток между рабочим и вспомогательным электродами;
i-p.э} - ток между дополнительным и рабочим электродами.
METHOD FOR CONTROLING QUALITY OF SURFACE TREATMENT OF SEMICONDUCTOR PLATES, including measuring the potential of the working electrode, which is a controlled plate placed in the electrolyte, relative to the reference electrode in the presence of an auxiliary electrode, and the medium for chemical processing of the semiconductor plate is used as the electrolyte, and the quality of processing is judged by the value measured potential, characterized in that, in order to increase the accuracy of control, an additional electrolyte is introduced an electrode made of a controlled material, and a voltage is applied between the working and additional electrodes, the value of which is selected based on the condition φ da > φ p.e for anode processes and φ dap for cathode processes, and the ratio the areas of the working, additional and auxiliary electrodes are selected based on the condition
i
Figure 00000001
>> i -p.э} ,
where φ doe is the potential of the additional electrode;
φ p.e is the potential of the working electrode;
i
Figure 00000002
- current between the working and auxiliary electrodes;
i -p.э} - current between the additional and working electrodes.
SU4922399 1991-03-28 1991-03-28 Method for surface treatment quality check of semiconductor plates RU2008661C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4922399 RU2008661C1 (en) 1991-03-28 1991-03-28 Method for surface treatment quality check of semiconductor plates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4922399 RU2008661C1 (en) 1991-03-28 1991-03-28 Method for surface treatment quality check of semiconductor plates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2008661C1 true RU2008661C1 (en) 1994-02-28

Family

ID=21566910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4922399 RU2008661C1 (en) 1991-03-28 1991-03-28 Method for surface treatment quality check of semiconductor plates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2008661C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5217586A (en) Electrochemical tool for uniform metal removal during electropolishing
Marrese Preparation of strongly adherent platinum black coatings
Kelly The influence of fluoride ions on the passive dissolution of titanium
Stojek et al. Self-enhancement of voltammetric waves of weak acids in the absence of supporting electrolyte
SU1713448A3 (en) Method of determination of thickness of layers in semiconductor sandwich structures and device to implement it
WO1997001179A2 (en) Method of producing aluminum foil for electrolytic capacitors and product thereof
Mathieu et al. Electropolishing of titanium in perchloric acid‐acetic acid solution: I. auger electron spectroscopy study of anodic films
Kaufman et al. Onset of fractal growth: statics and dynamics of diffusion-controlled polymerization
Mackintosh et al. Mobility of metallic foreign atoms during the anodic oxidation of aluminum
Lee et al. Anodic Voltammetry and EPR Studies of Isomeric Phenylenediamines.
RU2008661C1 (en) Method for surface treatment quality check of semiconductor plates
EP0993606A1 (en) Measuring additive concentration in an electroplating bath
Pinilla et al. Determination of mercury by open circuit adsorption stripping voltammetry on a platinum disk electrode
Bonewitz et al. Oxygen adsorption on gold and the Ce (III)/Ce (IV) reaction
JPH06502513A (en) Electrochemical dissolution method of semiconductors
JPH0273634A (en) Etching method for semiconductor substrate
Elder The electrochemical behavior of zinc in alkaline media
Jaworski et al. Chronoamperometry and pulse voltammetry of uncharged species at microelectrodes in the presence of a very low amount of supporting electrolyte
Shibata The electrolytic formation and dissolution of the oxide layer on rhodium in an acid solution
CN114270185A (en) Method and device for determining at least one analyte substance in an analyte solution
Metikoš‐Huković et al. Determination of Polarization resistance and corrosion rate by using pulse method, polarization curves and AAS
SU755487A1 (en) Method of dimensional electrochemical working of metals
Krischer et al. The effect of cathodic prepolarization on capacity curves of germanium electrodes
Ibrahim et al. Adsorption and Accumulation of Neutral Red at Mercury/Solution Interface
JPH034640B2 (en)