RU2313851C2 - Method for removing crystallites from silicon wafer surface - Google Patents

Method for removing crystallites from silicon wafer surface Download PDF

Info

Publication number
RU2313851C2
RU2313851C2 RU2005110825/28A RU2005110825A RU2313851C2 RU 2313851 C2 RU2313851 C2 RU 2313851C2 RU 2005110825/28 A RU2005110825/28 A RU 2005110825/28A RU 2005110825 A RU2005110825 A RU 2005110825A RU 2313851 C2 RU2313851 C2 RU 2313851C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crystallites
wafer surface
silicon wafer
silicon
oxidation
Prior art date
Application number
RU2005110825/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Тагир Абдурашидович Исмаилов (RU)
Тагир Абдурашидович Исмаилов
Бийке Алиевна Шангереева (RU)
Бийке Алиевна Шангереева
Айшат Расуловна Шахмаева (RU)
Айшат Расуловна Шахмаева
Original Assignee
Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту)
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 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) filed Critical Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту)
Priority to RU2005110825/28A priority Critical patent/RU2313851C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2313851C2 publication Critical patent/RU2313851C2/en

Links

Landscapes

  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

FIELD: semiconductor device manufacture; silicon-wafer surface post-oxidation etching, boron and phosphor sublimation.
SUBSTANCE: proposed method for removing crystallites from silicon wafer surface includes pre-oxidation of wafer surface in oxygen environment at temperature of 850 °C for 20 minutes followed by chemical treatment in hydrofluoric acid and ammonium fluoride solution, proportion of ingredients being 1 : 6.
EFFECT: provision for complete removal of crystallites from silicon wafer surface after heat treatment, reduced wafer treatment time.
1 cl

Description

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности к процессам травления поверхности кремниевых пластин после операций: окисление, разгонка бора, разгонка фосфора. На поверхности полупроводниковой пластины после указанной операции наблюдаются образования в виде матовости на внешний вид и темных точек и ямок под микроскопом. Этот вид дефекта называют кристаллитами, они и являются причиной образования неправильной формы кристаллов.The invention relates to the manufacturing technology of semiconductor devices, in particular to the processes of etching the surface of silicon wafers after operations: oxidation, distillation of boron, distillation of phosphorus. On the surface of the semiconductor wafer after this operation, the formation of a dull appearance and dark dots and dimples under the microscope are observed. This type of defect is called crystallites; they are the reason for the formation of irregular crystals.

Известны многочисленные растворы, кислоты, щелочи, применяющиеся в технологии для удаления различного вида дефектов на поверхностях полупроводниковых пластин. Одним из них является селективный травитель Сиртла [1], применяемый для выявления и удаления различных видов дефектов: дислокации, дефекты упаковки, лимонные дольки.Numerous solutions, acids, alkalis are known that are used in technology to remove various types of defects on the surfaces of semiconductor wafers. One of them is the selective Sirtl etch [1], which is used to identify and remove various types of defects: dislocations, packaging defects, lemon slices.

Известен другой травитель [1], который состоит из следующих компонентов: плавиковой кислоты (HF), азотной кислоты (HNO3) и уксусной кислоты (СН3СООН), применяемый для удаления кристаллитов при соотношении компонентов 3:5:3. Время удаления - 45 минут. Суммарное количество дефектов равно 300÷10000 шт./см2.Another etchant [1] is known, which consists of the following components: hydrofluoric acid (HF), nitric acid (HNO 3 ) and acetic acid (CH 3 COOH), used to remove crystallites at a ratio of components of 3: 5: 3. Removal time is 45 minutes. The total number of defects is 300 ÷ 10,000 pcs / cm 2 .

Основным недостатком используемых травителей является то, что они не обеспечивают полное удаление кристаллитов с поверхности пластин, не дают возможность получения ровной, ненарушенной поверхности и процесс обработки длителен по времени.The main disadvantage of the etchants used is that they do not provide complete removal of crystallites from the surface of the plates, do not provide the opportunity to obtain a smooth, undisturbed surface, and the processing process is time-consuming.

Целью изобретения является полное удаление кристаллитов с поверхности пластины после проведения термических процессов и сокращение времени процесса обработки пластин.The aim of the invention is the complete removal of crystallites from the surface of the plate after thermal processes and the reduction of the processing time of the plates.

Поставленная цель достигается путем проведения предварительного низкотемпературного окисления при температуре 850°С поверхности кремниевой пластины и затем травления в химический раствор до полного удаления кристаллитов.This goal is achieved by conducting preliminary low-temperature oxidation at a temperature of 850 ° C of the surface of the silicon wafer and then etching into a chemical solution until the crystallites are completely removed.

Химический раствор подобран путем экспериментальных данных и состоит из следующих компонентов: плавиковая кислота (HF) и фторид аммония (NH4F) в соотношении 1:6, и подобрано оптимальное время проведения химического процесса (20 минут) до полного удаления кристаллитов.The chemical solution was selected by experimental data and consists of the following components: hydrofluoric acid (HF) and ammonium fluoride (NH 4 F) in a ratio of 1: 6, and the optimal time of the chemical process (20 minutes) was chosen until the crystallites were completely removed.

Сущность способа заключается в том, что кассету с полупроводниковыми пластинами загружают в диффузионную печь и выдерживают в среде кислорода с расходом кислорода 15 л/ч. Затем после выгрузки проводят процесс химической обработки. Далее кремниевые пластины перегружают в чистые кассеты и отмывают в деионизованной воде и проводят процесс сушки в среде азота. Контроль очистки проводят под лучом сфокусированного света. Для этого выбирают из партии контрольные пластины с помощью вакуумного пинцета и подсчитывают количество светящихся точек, а для подсчета дефектов, к которым относятся и кристаллиты, выбирают рабочее увеличение микроскопа в диапазоне 100-400x.The essence of the method lies in the fact that the cassette with semiconductor wafers is loaded into a diffusion furnace and kept in an oxygen environment with an oxygen flow rate of 15 l / h. Then, after unloading, a chemical treatment process is carried out. Then, silicon wafers are loaded into clean cassettes and washed in deionized water and the drying process is carried out in a nitrogen atmosphere. Cleaning control is carried out under a beam of focused light. To do this, control plates are selected from the batch using vacuum tweezers and the number of luminous points is counted, and for counting defects, which include crystallites, a working magnification of the microscope in the range of 100-400 x is chosen.

Далее определяют диаметр поля зрения микроскопа (D) для чего:Next, determine the diameter of the field of view of the microscope (D) for which:

1) устанавливают объект микрометра на предметный столик микроскопа и наводят резкость;1) set the object of the micrometer on the microscope stage and direct sharpness;

2) отсчитывают количество целых делений шкалы, укладывающихся в диаметре;2) count the number of integer divisions of the scale that fit in diameter;

3) умножают число деления на цену деления шкалы объекта микрометра, равную 1×10-3 см;3) multiply the number of division by the division price of the scale of the micrometer object, equal to 1 × 10 -3 cm;

4) определяют площадь (S, см2) зрения окуляра по формуле:4) determine the area (S, cm 2 ) of the eyepiece according to the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

После чего на контрольных пластинах подсчитывают количество дефектов.After that, the number of defects is counted on the control plates.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Полупроводниковые пластины загружают в диффузионную печь и выдерживают в среде кислорода с расходом кислорода 15 л/ч, при температуре 850°С в течение 20 минут. Затем после выгрузки проводили процесс химический обработки в течение 15 мин в растворе плавиковой кислоты и фторида аммония в соотношении 1:6. Далее кремниевые пластины перегружали в чистые кассеты и отмывали в деионизованной воде. Процесс сушки проводился в среде азота. Контроль очистки проводился под лучом сфокусированного света. Количество дефектов на контрольных пластинах составляло 130 шт./см2.Semiconductor wafers are loaded into a diffusion furnace and incubated in oxygen with an oxygen flow rate of 15 l / h, at a temperature of 850 ° C for 20 minutes. Then, after unloading, a chemical treatment was carried out for 15 min in a solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride in a ratio of 1: 6. Then, silicon wafers were loaded into clean cassettes and washed in deionized water. The drying process was carried out in a nitrogen atmosphere. Cleaning control was carried out under a beam of focused light. The number of defects on the control plates was 130 pcs / cm 2 .

Предложенный способ удаления кристаллитов с применением процесса предварительного низкотемпературного окисления и травления в подобранном химическом растворе позволяет уменьшить время проведения технологического процесса. Благодаря этому способу можно удалять полностью кристаллиты с поверхности пластин, дает возможность получения ровной, ненарушенной поверхности, что позволяет увеличить процент выхода годных приборов, а также улучшить качество поверхности диффузионных и эпитаксиальных структур.The proposed method of crystallite removal using the process of preliminary low-temperature oxidation and etching in a selected chemical solution can reduce the time of the process. Thanks to this method, it is possible to remove completely crystallites from the surface of the plates, makes it possible to obtain a smooth, undisturbed surface, which allows to increase the yield of suitable devices, as well as to improve the surface quality of diffusion and epitaxial structures.

ЛитератураLiterature

1. З.Ю.Готра. Технология микроэлектронных устройств. Москва, «Радио и связь, 1991 г., стр.128.1. Z.Yu. Gotra. Technology of microelectronic devices. Moscow, “Radio and Communications, 1991, p. 128.

Claims (1)

Способ удаления кристаллитов с поверхности кремниевой пластины, включающий процесс химической обработки, отличающийся тем, что поверхность пластины предварительно окисляют в среде кислорода при температуре 850°С в течение 20 мин, а затем проводят химическую обработку в растворе плавиковой кислоты и фторида аммония в соотношении 1:6.A method for removing crystallites from the surface of a silicon wafer, including a chemical treatment process, characterized in that the surface of the wafer is pre-oxidized in oxygen at a temperature of 850 ° C for 20 minutes, and then a chemical treatment is carried out in a solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride in a ratio of 1: 6.
RU2005110825/28A 2005-04-13 2005-04-13 Method for removing crystallites from silicon wafer surface RU2313851C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005110825/28A RU2313851C2 (en) 2005-04-13 2005-04-13 Method for removing crystallites from silicon wafer surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005110825/28A RU2313851C2 (en) 2005-04-13 2005-04-13 Method for removing crystallites from silicon wafer surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2313851C2 true RU2313851C2 (en) 2007-12-27

Family

ID=39019134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005110825/28A RU2313851C2 (en) 2005-04-13 2005-04-13 Method for removing crystallites from silicon wafer surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2313851C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств. - М.: Радио и связь, 1991, с.128. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100248113B1 (en) Cleaning and etching compositions for electrical display device and substrate
EP1737026B1 (en) Method of surface treating III-V semiconductor compound based substrates and method of manufacturing III-V compound semiconductors
EP2182556A1 (en) Process for manufacturing solar cell
JP3728021B2 (en) Plasma etching electrode and manufacturing method thereof
JPH06295898A (en) Selective removal of organometallic compound, residue of organosilicic compound and damaged/oxide
KR101272818B1 (en) Method for the treatment of substrates, substrate and treatment device for carrying out said method
KR100706683B1 (en) Silicon wafer processing method
RU2313851C2 (en) Method for removing crystallites from silicon wafer surface
US20090203212A1 (en) Surface Grinding Method and Manufacturing Method for Semiconductor Wafer
JP2005129714A (en) Manufacturing method of solar cell
JP4857738B2 (en) Semiconductor wafer cleaning method and manufacturing method
JP6421505B2 (en) Method for manufacturing sapphire substrate
TW201829742A (en) Wet etching surface treatment method and microporous silicon chip prepared by the same containing a hydrofluoric acid, a nitric acid, a buffer solution and water
RU2403648C1 (en) Method of detecting epitaxial dislocation defects
JP2002068885A (en) Silicon component and method of measuring amount of metal impurity on its surface
KR20090020815A (en) Composition for cleaning and etching silicon and silicon oxide
JP2004063721A (en) Method for evaluating ni contamination in silicon wafer
JP7131513B2 (en) Silicon sample pretreatment method, silicon sample metal contamination evaluation method, single crystal silicon ingot growth process evaluation method, single crystal silicon ingot manufacturing method, and silicon wafer manufacturing method
CN112233967B (en) Processing method for improving abnormal falling of back metal and substrate Si
RU2786369C2 (en) METHOD FOR TREATMENT BEFORE SPRAYING OF TITANIUM-GERMANIUM (Ti-Ge)
JP3036366B2 (en) Processing method of semiconductor silicon wafer
CN115206794A (en) Back-illuminated CIS back thinning processing technology
JP2005229026A (en) Silicon-substrate evaluating method
JP2010027949A (en) Etchant for silicon wafer and method of manufacturing silicon wafer
KR100646730B1 (en) Etching solution for evaluating crystral faults in silicone wafer and evaluation method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080414