RU2323503C2 - Способ обработки поверхности монокристаллической пластины кремния - Google Patents
Способ обработки поверхности монокристаллической пластины кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2323503C2 RU2323503C2 RU2006120320/28A RU2006120320A RU2323503C2 RU 2323503 C2 RU2323503 C2 RU 2323503C2 RU 2006120320/28 A RU2006120320/28 A RU 2006120320/28A RU 2006120320 A RU2006120320 A RU 2006120320A RU 2323503 C2 RU2323503 C2 RU 2323503C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- volume
- solution
- deionized water
- treatment
- washing
- Prior art date
Links
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 title abstract 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 24
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 7
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims abstract description 7
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910017855 NH 4 F Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 abstract description 34
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 12
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 6
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 2
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical compound [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N trichloroethylene Natural products ClCC(Cl)Cl UBOXGVDOUJQMTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N hydrochloric acid Substances Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000002524 electron diffraction data Methods 0.000 description 3
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 3
- XMIJDTGORVPYLW-UHFFFAOYSA-N [SiH2] Chemical compound [SiH2] XMIJDTGORVPYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical class [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012062 aqueous buffer Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000008366 buffered solution Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHGSGZLLHBKSAH-UHFFFAOYSA-N hydridosilicon Chemical compound [SiH] QHGSGZLLHBKSAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910000096 monohydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Weting (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к полупроводниковой технике, конкретно к способам химической обработки поверхности монокристаллических пластин кремния, химически устойчивых на воздухе и пригодных для выращивания эпитаксиальных полупроводниковых пленок. Сущность изобретения: способ обработки поверхности монокристаллической пластины кремния, ориентированной по плоскости Si(100) или Si(111), включает очистку указанной поверхности с последующим пассивированием атомами водорода. Очистку поверхности кремния осуществляют сначала в кипящем растворе трихлорэтилена в течение 10-20 минут два раза с промывкой деионизированной водой, а затем в водном аммиачно-пероксидном растворе состава: 5 объемов Н2О, 1 объем Н2О2 30%, 1 объем NH4OH 25% при 75-82°С или в водном соляно-пероксидном растворе состава: 6 объемов Н2О, 1 объем Н2О2 30%, 1 объем HCl 37% при 75-82°С с последующей ступенчатой трехкратной промывкой деионизированной водой по 5-10 минут на каждой ступени, а пассивирование атомами водорода осуществляют обработкой сначала в 5-10 мас.% растворе HF, а затем водным раствором смеси NH4OH и NH4F с рН 7,6-7,7 в течение 40-60 секунд с последующей промывкой деионизированной водой и сушкой при нормальных условиях. Способ позволяет получить пластины, которые могут быть длительное время сохранены и транспортированы на воздухе без окисления поверхности. 3 ил.
Description
Изобретение относится к полупроводниковой технике, конкретно к способам химической обработки поверхности монокристаллических пластин кремния и может быть использовано при производстве высококачественных химически устойчивых на воздухе подложек, пригодных для выращивания эпитаксиальных полупроводниковых пленок и для создания полупроводниковых приборов.
Одна из существенных проблем в технологии изготовления пластин кремния с высокочистой и высококачественной по структуре поверхностью заключается в том, что поверхностные слои быстро окисляются на воздухе с образованием оксидных слоев кремния, препятствующих последующему эпитаксиальному наращиванию слоев полупроводников или полупроводниковых соединений.
Известны многочисленные варианты тонкой химической очистки (wet chemical cleaning) поверхности кремниевых пластин, которые обобщены в монографии:
Handbook of semiconductor wafer cleaning technology (Edited by Wermer Kern) Noyes Publications, New Jersey. USA 1993. 623 р.
Наиболее полно согласно указанному источнику в настоящее время изучено действие различных по химическому составу водных растворов, содержащих в различных соотношениях следующие компоненты:
- аммиак, пероксид водорода и деионизированную воду (NH4OH, H2O2, H2O),
- соляную кислоту, пероксид водорода и деионизированную воду (HCl, Н2О2, Н2О),
- растворы серной (H2SO4) и фтористоводородной (плавиковой) HF кислот и др. Химическая очистка пластин кремния от примесей характеризуется использованием широкого спектра растворов, различной последовательностью стадий очистки и разнообразными условиями проведения отдельных стадий. Из указанной выше монографии также известна обработка, проводимая в две стадии (ступени):
- 1 ступень - используют стандартный раствор (Standard Clean, сокращенно SC-1), состоящий из следующих компонентов: 5 объемов Н2О, 1 объем Н2O2 30%, 1 объем NH4OH 29%. Процесс осуществляют при нагревании до 70-80°С с последующей промывкой пластин в деионизированной воде. При такой обработке удаляются органические примеси и десорбируются следы многих металлов - 2 ступень очистки - используют стандартный раствор (Standard Clean, сокращенно SC-2), состоящий из следующих компонентов: 6 объемов Н2O, 1 объем Н2О2 30%, 1 объем HCl 37% Процесс осуществляют при нагревании до 70-80°С с последующей промывкой пластин в деионизированной воде. При этом удаляются ионы щелочных металлов, гидроксиды Al, Fe, Mg и десорбируются остаточные ионы других металлов за счет их комплексообразования.
После 2 ступени на поверхности изделия остается гидратированная оксидная пленка. Для ее удаления либо после 1 ступени, либо после 2 ступени (предпочтительнее после 1 ступени) пластины кремния подвергают дополнительной обработке в кислоте, например в 1%-ном растворе HF (HF:Н2О=1:50), в течение 15 секунд.
Из US 6054393, опубл. 25.04.2000, H01L 21/306 известны различные сочетания реагентов и последовательности операций очистки поверхности пластин кремния с использованием растворов SC-1, SC-2, а также HF и Н2O2. Завершающей стадией обработки согласно известному решению является сушка изделия в парах изопропилового спирта, обеспечивающая существенное уменьшение дефектов на поверхности, обусловленных адсорбцией частиц воды.
Из US Patent 6514875, опубл. 04.02.2003, H01L 21/302 известен метод получения оптически гладких поверхностей пластин кремния на основе методики фирмы RCA в сочетании с травлением в 44 мас.% растворе КОН при 50-90°С с последующей промывкой в водном растворе уксусной кислоты (20-40 об.% кислоты).
Отмеченные выше изобретения, как и многие другие публикации, раскрывают решения, ориентированные на разработку химических составов и условий тонкой очистки химическим путем, позволяющей получить высокочистые, гладкие и близкие к совершенным по структуре поверхностей кремниевые пластины, которые должны немедленно после очистки подаваться на технологическую цепочку эпитаксиального изготовления тех или иных приборов. В противном случае (в случае хранения) поверхность кремниевых пластин довольно быстро окисляется на воздухе с образованием оксидной пленки кремния, препятствующей наращиванию эпитаксиальных слоев полупроводников.
В публикациях:
1. Handbook of semiconductor wafer cleaning technology (Edited by Werner Kern) Noyes Publications, New Jersey. USA 1993. 623 р.
2. Le Than V. et. al., Fabrication ofSiGe quantum dots on a Si (100) surfaces Phys. Rev. B., 1997,v.56, №16, 10505-10509.
3. De Larios J.M. et al., Silicon surfaces cleaning procedures. Appl. Surf. Sci., 1987, v.30, №1-4, p.1-30 (Труды конференции по Interfaces).
4. Higashi G.S. et. all., Ideal hydrogen termination of Si (111) surfaces., Appl. Phys. Lett., 1990, v.56, N7, p.656.
5. Jakob P., Chabal Y.J., Chemical etching of vicinal Si (111): Dependence of the urface structure and the hydrogen termination on the pH of the etching solutions., J. Chem.Phys.,1991, v.95, №4, p.2897.
приведены следующие сведения, на которые необходимо указать для раскрытия сущности заявляемого изобретения.
1. Раскрыт химический состав и термическая устойчивость покрытий поверхностей Si (100) и Si (111) пластин кремния моно-, ди- и три- гидридами кремния, т.е. атомами водорода при обработке пластин водными растворами HF, водными буферными растворами на основе HF и фторида аммония (NH4F).
2. Проведены исследования влияния pH на морфологию (степень гладкости и неоднородности) и химический состав поверхностей Si (100) и Si (111) при травлении:
- в разбавленной HF (1%, рН 2);
- в смесях 50 мас.% водного раствора HF с 40 мас.% водного раствора NH4F: с различным соотношением компонентов:
- в растворе HF (7:1) с рН 4,5-5,0 и смеси состава: 7 объемов NH4F+1 объем HF; (из указанных - 1 источник, с.474);
- в 40 мас.% растворе NH4F (pH 7,8)(из указанных 1 источник, с.471 фиг.21 и с.475, фиг.23).
В результате проведенных экспериментов, описанных в указанных выше источниках, установлено, что повышение pH растворов от 2 до 8 сопровождается существенным увеличением скорости травления, изменением химического состава и морфологии поверхностей Si (100) и Si (111).
Суммарный вывод всех исследований сводится к тому, что:
1) при травлении в разбавленных растворах HF обе поверхности Si (100) и Si (111) становятся рыхлыми (не гладкими) и покрыты слоем одновременно моно- (≡Si-H), ди (=Si=) и три- (-Si≡) гидридов кремния;
2) повышение pH раствора до 4,5-5,0 при обработке пластин с ориентацией Si (100) приводит к покрытию поверхности преимущественно моногидридными группами, а морфология поверхности остается довольно рыхлой. При ограниченном времени (≈1 мин) обработки поверхности Si (100) в растворе NH4F (pH 7,8) она становится атомно-гладкой и покрытой дигидридной пленкой, которая полностью десорбируется в вакууме при ≈400°С;
- при обработке поверхности Si (111) в щелочных растворах с pH=9-10, при смешивании хлороводородной кислоты (HCl)и гидроксида аммония (NH4OH) в разных соотношениях получается атомно-гладкая поверхность, идеально покрытая моногидридом кремния (≡Si-H), ориентированным перпендикулярно поверхности.
Известен способ (Le Than V. et. al., Fabrication of SiGe quantum dots on a Si (100) surfaces Phys. Rev. В., 1997, v.56, №16, 10505-10509) выращивания квантовых точек SiGe на поверхности Si (100). В указанном источнике изучена зависимость степени шероховатости поверхностей Si (100); Si (111) и степени покрытия их преимущественно моно-, ди- и тригидридами кремния в зависимости от химических составов и pH (кислотности или щелочности) растворов, которыми обрабатываются кремниевые пластины-подложки. В известном источнике предложена следующая схема химической очистки для получения атомно-гладкой поверхности Si (100), покрытой слоем дигидрида кремния.
1. Очистка растворами, близкими по составам растворам SC-1 и SC-2.
2. Обработка в разбавленном 2-10% растворе HF (1-2 мин) или в течение 1 мин в буферном растворе HF+NH4OH ("забуференном" растворе HF: buffered oxide etchant - ВОЕ:7:1, pH 5) для удаления с поверхности слоя собственного оксида кремния. Однако при этом поверхность оказывается неровной (не гладкой), и покрытой совокупностью моно-, ди- и тригидридов.
3. Обработка в растворе NH4F (pH 7,8) в течение примерно 1 мин, при которой поверхность Si (100) становится атомно-гладкой и покрытой только слоем дигидрида кремния, который десорбируется в вакууме при температуре ≈400°С. При более длительной обработке поверхность становится рыхлой. Недостатки и нерешенные вопросы вышеприведенных исследований в части консервирования (пассивирования) подложек для длительного хранения с последующим эпитаксиальным наращиванием полупроводников на кремниевых пластинах - подложках:
- временная устойчивость поверхностей Si (100) и Si (111) к окислению, т.е. к образованию оксидной пленки кремния, которая препятствует эпитаксии, не исследована;
- обработка пластин-подложек в 40 мас.% растворе NH4F (рН 7,8) - фактически концентрированном растворе неминуемо оставляет на поверхности островковые осадки фторида аммония, которые препятствуют дальнейшему эпитаксиальному наращиванию слоев полупроводников.
Наиболее близким заявляемому решению является упомянутый выше способ, раскрытый в US 6054393, опубл. 25.04.2000, H01L 21/306, согласно которому для очистки поверхности пластины кремния используют растворы SC-1, SC-2, а также HF и H2O2. Завершающей стадией обработки известного способа является сушка изделия в парах изопропилового спирта, обеспечивающая существенное уменьшение дефектов на поверхности, обусловленных адсорбцией частиц воды. Однако известный способ не обеспечивает получения совершенной структуры пластин, а также их длительного хранения без окисления поверхности.
Заявляемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков и на разработку способа химической обработки поверхности монокристаллических пластин кремния с использованием водных щелочных буферных растворов (буферных смесей) на основе гидроксида аммония (NH4OH)и фторида аммония (NH4F), обеспечивающих совершенную структуру и пассивирование поверхностей Si (111) и Si (100) слоем атомов водорода, позволяющим длительное время сохранять и транспортировать пластины - подложки на воздухе без окисления поверхности.
Технический результат достигается тем, что в способе обработки поверхности монокристаллической кремниевой пластины, включающем воздействие химическими реагентами, дополнительно проводят пассивирование поверхности пластин путем их покрытия атомами водорода. При этом способ включает стадии очистки поверхности от органических примесей, примесей металлов, удаление пленки собственного оксида кремния и завершающую стадию обработки щелочным буферным раствором определенного состава, содержащим NH4OH и NH4F с последующей промывкой в деионизированной воде.
Способ осуществляют следующим образом:
Промышленно выпускаемую пластину монокристаллического кремния, вырезанную с учетом кристаллографической ориентации, подвергают химической обработке для очистки поверхности от органических примесей, примесей металлов, удаления пленки собственного оксида кремния, например последовательной выдержкой в следующих жидкостях:
1) трихлорэтилен,
2) стандартный раствор SC-1,
3) стандартный раствор SC-2,
с промывкой в деионизированной воде после каждого раствора.
Далее пластину дополнительно пассивируют - сначала в 5 мас.% растворе HF, а затем в смеси NH4OH и NH4F, с последующей промывкой деионизированной водой и сушкой на воздухе при нормальных условиях.
Следующие примеры поясняют сущность изобретения.
Пример 1.
Промышленно выпускаемую монокристаллическую пластину кремния с ориентацией Si (100) или Si (111) или с отклонением на несколько градусов от Si (111) подвергают последовательно следующим обработкам.
1. В кипящем растворе трихлорэтилена; 10 мин - двухкратная обработка.
2. Промывка деионизированной водой по 5-10 мин после каждой обработки.
3. В стандартном растворе SC-1 (5 объемов H2O, 1 объем Н2О2 30%, 1 объем NH4OH 29%) при 75-82°С, 10 мин - трехкратная обработка.
4. Промывка деионизированной водой по 5-10 мин после каждой обработки.
5. В стандартном растворе SC-2 (6 объемов Н2О, 1 объем Н2О2 30%, 1 объем HCl 37%) при нагревании до 70-80°С, 10 мин - трехкратная обработка.
6. Промывка деионизированной водой по 5-10 мин после каждой обработки.
7. В 5% растворе HF при комнатной температуре в течение 1 мин.
8. В водном буферном растворе содержащем NH4OH и NH4F с рН 7,6-7,7 при комнатной температуре в течение 40-60 сек.
9. Двукратная промывка деионизированной водой при комнатной температуре по 15-20 сек.
10. Сушка при нормальных условиях
Пример 2.
Промышленно выпускаемая монокристаллическая пластина кремния с ориентацией Si (100) или Si (111) или с отклонением на несколько градусов от Si (111) подвергается последовательно всем химическим обработкам аналогично примеру 1 за исключением стадии 8, которую проводят в течение 1 мин.
Пример 3
Промышленно выпускаемая монокристаллическая пластина кремния с ориентацией Si (100) или Si (111) или с отклонением на несколько градусов от Si (111) подвергают последовательно всем химическим обработкам аналогично примеру 1 за исключением стадии 8, которую проводят в течение 60 сек
На Фиг.1 и 2 представлены типичные электронограммы от поверхности Si (100) и поверхности Si (111) с отклонением на несколько градусов после обработки, проведенной согласно заявляемому изобретению (Фиг.1) и после хранения в течение 2-х недель (Фиг.2). Необходимо отметить, что качественная картина электронограмм на Фиг.1 и Фиг.2 не изменилась при хранении пластин кремния на воздухе, как минимум в течение 2-х недель.
Примечания к Фиг.1 и Фиг.2
1. В подписях указана последовательность операций травления пластин кремния.
2. После каждой из первых трех операций - последовательная трехкратная промывка деионизованной водой.
3. ТХЭ - трихлорэтилен (при темп, кипения); "NH3" (H2O:Н2O2:NH3=5:1:1)10 мин при 80-84°С; "HCl (H2O:H2O2:HCl=6:1:1)10 мин при 80-84°С; 5% HF 1 мин при комн. темп.; в растворе с рН 7,64 или с рН 7,73 по 1 мин при комн. темп.; 2 k - двукратная промывка по 15 сек деионизованной водой при комн. темп.
4. На первых трех стадиях поверхность пластин в растворах направлена вниз ("н"), а при травлении в HF и при рН 7,64; 7,73 и при последующих промывках в воде - вверх ("в").
5. 2-12 - номера пластин кремния.
6. Si (111)4gr, т.е. (Si (111)4°.
На Фиг.3 представлена типичная электронограмма эпитаксиальной пленки карбида кремния (SiC) выращенной на пластинах - подложках монокристаллического кремния, подготовленных по примеру 1 и примеру 2.
Эпитаксиальный рост пленок SiC наблюдался и на пластинах кремния, хранящихся на воздухе в течение 3-4 недель.
Примечания к Фиг.3
1. В подписях указана последовательность операций травления пластин кремния.
2. После каждой из первых трех операций - последовательная трехкратная промывка деионизованной водой.
3. ТХЭ - трихлорэтилен (при темп. кипения); "NH3" (H2O:Н2О2:NH3=5:1:1)10 мин при 80-84°С; "HCl(H2O:H2O2:HCl=6:1:1)10 мин при 80-84°С; 5% HF 1 мин при комн. темп.; в растворе с рН 7,64 или с рН 7,73 по 1 мин при комн. темп.; 2 k - двукратная промывка по 15 сек деионизованной водой при комн. темп.
4. На первых трех стадиях поверхность пластин в растворах направлена вниз ("н"), а при травлении в HF и при рН 7,64; 7,73 и при последующих промывках в воде - вверх ("в").
5.03-05 - номера пластин кремния
Claims (1)
- Способ обработки поверхности монокристаллической пластины кремния, ориентированной по плоскости Si(100) или Si(111), включающий очистку указанной поверхности с последующим пассивированием атомами водорода, отличающийся тем, что очистку поверхности кремния осуществляют сначала в кипящем растворе трихлорэтилена в течение 10-20 мин - двухкратная обработка с промывкой деионизированной водой по 5-10 мин после каждой обработки, а затем в водном аммиачно-пероксидном растворе состава: 5 объемов Н2О, 1 объем Н2O2 30%, 1 объем NH4OH 25% при 75-82°С или в водном соляно-пероксидном растворе состава: 6 объемов Н2О, 1 объем H2O2 30%, 1 объем HCl 37% при 75-82°С с последующей ступенчатой трехкратной промывкой деионизированной водой по 5-10 мин на каждой ступени, а пассивирование атомами водорода осуществляют обработкой сначала в 5-10 мас.% растворе HF, а затем водным раствором смеси NH4OH и NH4F с рН 7,6-7,7 в течение 40-60 с с последующей промывкой деионизированной водой и сушкой при нормальных условиях.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006120320/28A RU2323503C2 (ru) | 2006-06-05 | 2006-06-05 | Способ обработки поверхности монокристаллической пластины кремния |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006120320/28A RU2323503C2 (ru) | 2006-06-05 | 2006-06-05 | Способ обработки поверхности монокристаллической пластины кремния |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006120320A RU2006120320A (ru) | 2007-12-27 |
| RU2323503C2 true RU2323503C2 (ru) | 2008-04-27 |
Family
ID=39018477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006120320/28A RU2323503C2 (ru) | 2006-06-05 | 2006-06-05 | Способ обработки поверхности монокристаллической пластины кремния |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2323503C2 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102580944A (zh) * | 2012-03-10 | 2012-07-18 | 台州学院 | 铜及铜合金表面清洗及钝化的设备和方法 |
| RU2501057C1 (ru) * | 2012-06-09 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Способ обработки поверхности монокристаллического кремния ориентации (111) |
| RU2524137C1 (ru) * | 2013-01-10 | 2014-07-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Способ химического травления полупроводников |
| RU2534444C2 (ru) * | 2013-03-05 | 2014-11-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Способ удаления окисла с поверхности кремниевых пластин |
| RU2565380C2 (ru) * | 2014-01-31 | 2015-10-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Метод обработки поверхности эпитаксиальных кремниевых пластин для формирования активных областей |
| EA029937B1 (ru) * | 2015-12-30 | 2018-05-31 | Белорусский Государственный Университет (Бгу) | Способ обработки поверхности монокристаллического кремния |
| RU2658105C1 (ru) * | 2017-06-19 | 2018-06-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ предварительной подготовки поверхности кремниевой подложки к технологическим процессам |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994005036A1 (en) * | 1992-08-24 | 1994-03-03 | Midwest Research Institute | Improved back-side hydrogenation technique for defect passivation in silicon solar cells |
| SU1435068A1 (ru) * | 1987-02-27 | 2000-02-20 | Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов АН СССР | Способ пассивации электрически активных центров в кремнии и арсениде галлия |
| KR20020085452A (ko) * | 2001-05-08 | 2002-11-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 규소 기판의 패시베이션 방법 및 그 장치 |
-
2006
- 2006-06-05 RU RU2006120320/28A patent/RU2323503C2/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1435068A1 (ru) * | 1987-02-27 | 2000-02-20 | Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов АН СССР | Способ пассивации электрически активных центров в кремнии и арсениде галлия |
| WO1994005036A1 (en) * | 1992-08-24 | 1994-03-03 | Midwest Research Institute | Improved back-side hydrogenation technique for defect passivation in silicon solar cells |
| KR20020085452A (ko) * | 2001-05-08 | 2002-11-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 규소 기판의 패시베이션 방법 및 그 장치 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102580944A (zh) * | 2012-03-10 | 2012-07-18 | 台州学院 | 铜及铜合金表面清洗及钝化的设备和方法 |
| RU2501057C1 (ru) * | 2012-06-09 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Способ обработки поверхности монокристаллического кремния ориентации (111) |
| RU2524137C1 (ru) * | 2013-01-10 | 2014-07-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Способ химического травления полупроводников |
| RU2534444C2 (ru) * | 2013-03-05 | 2014-11-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Способ удаления окисла с поверхности кремниевых пластин |
| RU2565380C2 (ru) * | 2014-01-31 | 2015-10-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Метод обработки поверхности эпитаксиальных кремниевых пластин для формирования активных областей |
| EA029937B1 (ru) * | 2015-12-30 | 2018-05-31 | Белорусский Государственный Университет (Бгу) | Способ обработки поверхности монокристаллического кремния |
| RU2658105C1 (ru) * | 2017-06-19 | 2018-06-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ предварительной подготовки поверхности кремниевой подложки к технологическим процессам |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006120320A (ru) | 2007-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2629319B1 (en) | Process for cleaning compound semiconductor wafer | |
| JP4486753B2 (ja) | 単結晶シリコン基板上に単結晶ゲルマニウム層を得る方法およびそれにより得られた生成物 | |
| US5294570A (en) | Reduction of foreign particulate matter on semiconductor wafers | |
| US20040163681A1 (en) | Dilute sulfuric peroxide at point-of-use | |
| US8822045B2 (en) | Passivation of aluminum nitride substrates | |
| JP2005244179A (ja) | 材料表面の湿式洗浄方法及びこれを用いた電子、光学、または光電子デバイスの作製プロセス | |
| CN101337227A (zh) | 使用清洁溶液清洁半导体晶片的方法 | |
| RU2323503C2 (ru) | Способ обработки поверхности монокристаллической пластины кремния | |
| JPS61270830A (ja) | 表面清浄化方法 | |
| WO1999004420A1 (fr) | Procede de nettoyage de substrats semi-conducteurs de silicium | |
| KR101810242B1 (ko) | 텍스처링된 단결정 | |
| KR100354600B1 (ko) | 반도체 기판의 처리 방법 | |
| US8076219B2 (en) | Reduction of watermarks in HF treatments of semiconducting substrates | |
| US6589337B2 (en) | Method of producing silicon carbide device by cleaning silicon carbide substrate with oxygen gas | |
| JP2007300115A (ja) | 層構造の製造方法 | |
| JP2595935B2 (ja) | 表面清浄化方法 | |
| JPH08241863A (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| JP3578063B2 (ja) | Ｓｉウェーハの前処理方法及び半導体ウェーハ | |
| Sioncke et al. | Germanium surface conditioning and passivation | |
| JPH0645318A (ja) | ＧａＡｓウェハ及びその製造方法 | |
| Ohmi et al. | Improved wet chemical cleaning for realization of ultra clean wafer surface | |
| JPH0492415A (ja) | ＧａＡｓウェハおよびその製造方法ならびにＧａＡｓウェハへのイオン注入方法 | |
| JPH0566357B2 (ru) |