RU2525668C1 - Способ изготовления сквозных отверстий в кремниевой подложке - Google Patents
Способ изготовления сквозных отверстий в кремниевой подложке Download PDFInfo
- Publication number
- RU2525668C1 RU2525668C1 RU2013104905/28A RU2013104905A RU2525668C1 RU 2525668 C1 RU2525668 C1 RU 2525668C1 RU 2013104905/28 A RU2013104905/28 A RU 2013104905/28A RU 2013104905 A RU2013104905 A RU 2013104905A RU 2525668 C1 RU2525668 C1 RU 2525668C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- sample
- holes
- silicon substrate
- aluminum
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Использование: для формирования сквозных отверстий или углублений в кремниевой подложке. Сущность изобретения заключается в том, что формирование сквозных отверстий в кремниевой подложке осуществляют путем размещения на кремниевой подложке алюминиевого образца с заданной формой поперечного сечения рабочей части образца, соответствующей форме формируемого в подложке отверстия, и высотой рабочей части образца, не меньшей толщины подложки, далее осуществляют нагрев подложки с размещенным на ней алюминиевым образцом до температуры эвтектики, равной 570±10°С, обеспечивая высокоскоростную диффузию атомов кремния в алюминиевый образец, выдерживают подложку с алюминиевым образцом при температуре эвтектики не менее 10 минут, после чего охлаждают подложку с алюминиевым образцом до комнатной температуры. Технический результат: обеспечение возможности снижения рабочей температуры процесса, осуществление технологического процесса при атмосферной среде, исключение необходимости создания температурного градиента, а также увеличение диапазона размеров поперечного сечения отверстий. 2 ил.
Description
Изобретение относится к технологии изменения форм поверхности полупроводниковых приборов и может быть использовано для формирования сквозных отверстий или углублений в кремниевой подложке.
Известен способ формирования отверстий преимущественно в печатных платах с помощью воздействия на поверхность печатной платы мощным импульсным лазерным излучением [Авторское свидетельство СССР №1591338, 30.05.1994]. Способ заключается в том, что импульс контроля посылается в формируемое отверстие непосредственно после каждого импульса обработки и по возрастанию уровня отраженного излучения от медной подложки под печатной платой определяют момент получения отверстия в плате. К недостаткам данного способа можно отнести высокую стоимость оборудования, зависимость времени технологического процесса от количества отверстий.
Ближайшим из известных способов к данному изобретению относится способ формирования сквозных отверстий в кремниевой подложке [Э.Ю. Бучин, Ю.И. Денисенко, В.И. Рудаков, «Формирование сквозных отверстий в кремниевой подложке» « Письма в ЖТФ», Ярославль 2002, с.75-79], основанный на избирательном электрохимическом травлении p+-областей, сформированных в кремнии n-типа способом термомиграции алюминия, р-области образуются в подложке за счет сквозного локального легирования алюминием. Кремниевая подложка n-типа с нанесенной на нее электронно-лучевым способом алюминиевыми площадками, нагревалась с обратной стороны до температуры t=1100°C. В процессе нагрева образца алюминий переходит в жидкую фазу и продвигается в глубь подложки в направлении температурного градиента с выходом на противоположную поверхность. Данный способ характеризуется сложностью процесса, применением высоких температур (1100-1200°С), определенными ограничениями: во-первых, форма поперечного сечения сквозных отверстий получается более округлой по сравнению с исходным рисунком; во-вторых, для характерных размеров поперечного сечения отверстий существует ограниченный диапазон от 20 до 200 мкм.
Решаемая техническая задача изобретения - повышение технологичности (снижение рабочей температуры процесса, отсутствие необходимости создания температурного градиента, технологический процесс происходит при атмосферной среде) формирования отверстий в кремниевой подложке, увеличение диапазона размеров поперечного сечения отверстий.
Решаемая техническая задача в способе изготовления сквозных отверстий в кремниевой подложке, включающем формирование сквозных отверстий в кремниевой подложке при термическом воздействии на нее, достигается тем, что формирование сквозных отверстий в кремниевой подложке осуществляют путем размещения на кремниевой подложке алюминиевого образца с заданной формой поперечного сечения рабочей части образца, соответствующей форме формируемого в подложке отверстия, и высотой рабочей части образца, не меньшей толщины подложки, далее осуществляют нагрев подложки с размещенным на ней алюминиевым образцом до температуры эвтектики, равной 570±10°С, обеспечивая высокоскоростную диффузию атомов кремния в алюминиевый образец, выдерживают подложку с алюминиевым образцом при температуре эвтектики не менее 10 минут, после чего охлаждают подложку с алюминиевым образцом до комнатной температуры.
На фиг.1 схематично изображена кремниевая подложка с расположенным на ней алюминиевым образцом, где 1 - кремниевая подложка, 2 - алюминиевый образец. На фиг.2 схематично изображен алюминиевый образец, состоящий из 3 - нерабочей части и 4 - рабочей части.
Рассмотрим осуществление способа изготовления сквозных отверстий в кремниевой подложке. Первоначально алюминиевый образец 2, например, цилиндрической формой рабочей части образца 4 диаметром 5 мм и высотой 2 мм, располагают на кремниевой подложке 2, например, марки 1А2КДБ10 размерами 30х10х0,38 мм. Нерабочая часть 3 алюминиевого образца 2 необходима для удобства отделения алюминиевого образца 2 от кремниевой подложки 1. Форма и высота нерабочей части 3 выбирается произвольно. Рабочая часть 4 алюминиевого образца 2 является частью, формирующей отверстие в кремниевой подложке 1, непосредственно в которую диффундируют атомы кремния. Рабочая часть образца 4 и нерабочая часть образца 3 могут иметь как различную, так и одинаковую форму поперечного сечения, и могут быть изготовлены различными способами, например литьем, фрезерованием, точением, нарезкой и т.д. Например, цилиндрическую форму рабочей части 4 алюминиевого образца 2 применяют для получения отверстий круглой формы. Далее кремниевую подложку 1 с алюминиевым образцом 2 помещают в печь - электропечь сопротивления камерная лабораторная СНОЛ 6/11,000 «Технотерм». Далее осуществляют нагрев подложки 1 и образца 2 до температуры 570±10°С. ±10°С - это допустимая норма отклонения, при которой достигается высокоскоростная диффузия атомов кремния в алюминиевый образец 2. При данной температуре подложку 1 и алюминиевый образец 2 выдерживают 15 минут. Время выдержки не менее 10 минут необходимо для реализации технической задачи. После чего подложку 1 с алюминиевым образцом 2 медленно охлаждают, например, в течение 20 минут, до комнатной температуры 23±2°С и аккуратно отделяют алюминиевый образец 2 от кремниевой подложки 1.
Решаемая техническая задача - повышение технологичности по сравнению с прототипом - будет достигнута за счет:
упрощения процесса нагрева подложки 1 с алюминиевым образцом 2. В предлагаемом изобретении применяется стандартная лабораторная печь, вместо печи, создающей температурный градиент путем охлаждения лицевой стороны подложки за счет кондукции в среде аргона;
снижения рабочей температуры до температуры эвтектики, при которой алюминиевый образец 2 не переходит в жидкую фазу. Это обеспечивает форму поперечного сечения отверстия, соответствующую исходной форме рабочей части 4 алюминиевого образца 2, и значительное расширение диапазона размеров поперечного сечения отверстий;
отсутствия жидкостного химического, либо электрохимического травления, снижающего точность отверстий.
Claims (1)
- Способ изготовления сквозных отверстий в кремниевой подложке, включающий формирование сквозных отверстий в кремниевой подложке при термическом воздействии на нее, отличающийся тем, что формирование сквозных отверстий в кремниевой подложке осуществляют путем размещения на кремниевой подложке алюминиевого образца с заданной формой поперечного сечения рабочей части образца, соответствующей форме формируемого в подложке отверстия, и высотой рабочей части образца, не меньшей толщины подложки, далее осуществляют нагрев подложки с размещенным на ней алюминиевым образцом до температуры эвтектики, равной 570±10°С, обеспечивая высокоскоростную диффузию атомов кремния в алюминиевый образец, выдерживают подложку с алюминиевым образцом при температуре эвтектики не менее 10 минут, после чего охлаждают подложку с алюминиевым образцом до комнатной температуры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013104905/28A RU2525668C1 (ru) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Способ изготовления сквозных отверстий в кремниевой подложке |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013104905/28A RU2525668C1 (ru) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Способ изготовления сквозных отверстий в кремниевой подложке |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013104905A RU2013104905A (ru) | 2014-08-10 |
RU2525668C1 true RU2525668C1 (ru) | 2014-08-20 |
Family
ID=51355030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013104905/28A RU2525668C1 (ru) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Способ изготовления сквозных отверстий в кремниевой подложке |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2525668C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629926C1 (ru) * | 2016-06-15 | 2017-09-04 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Способ изготовления сквозных металлизированных микроотверстий в кремниевой подложке |
RU2692112C1 (ru) * | 2018-11-09 | 2019-06-21 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Способ изготовления сквозных микроотверстий в кремниевой подложке |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU355697A1 (ru) * | В. А. Лепилин , В. С. Черн | Способ селективного нанесения металла на полупроводниковую пластину | ||
US4154632A (en) * | 1977-08-12 | 1979-05-15 | Hitachi, Ltd. | Method of diffusing aluminum into silicon substrate for manufacturing semiconductor device |
-
2013
- 2013-02-05 RU RU2013104905/28A patent/RU2525668C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU355697A1 (ru) * | В. А. Лепилин , В. С. Черн | Способ селективного нанесения металла на полупроводниковую пластину | ||
US4154632A (en) * | 1977-08-12 | 1979-05-15 | Hitachi, Ltd. | Method of diffusing aluminum into silicon substrate for manufacturing semiconductor device |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Д.Г. Громов, Учебное пособие по дисциплине, Металлизация в системах с наноразмерными элементами, Москва 2011, стр. 5-14. * |
Э.Ю. Бучин, Ю. И. Денисенко, В.И. Рудаков, Формирование сквозных отверстий в кремниевой подложке, Письма в ЖТФ, Ярославль, 19.07.2002, с.75-79. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629926C1 (ru) * | 2016-06-15 | 2017-09-04 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Способ изготовления сквозных металлизированных микроотверстий в кремниевой подложке |
RU2692112C1 (ru) * | 2018-11-09 | 2019-06-21 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Способ изготовления сквозных микроотверстий в кремниевой подложке |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013104905A (ru) | 2014-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gouda et al. | Pool boiling heat transfer enhancement with segmented finned microchannels structured surface | |
Rahman et al. | Increasing boiling heat transfer using low conductivity materials | |
Patil et al. | Pool boiling enhancement through microporous coatings selectively electrodeposited on fin tops of open microchannels | |
Li et al. | Endoscopic visualization of contact line dynamics during pool boiling on capillary‐activated copper microchannels | |
Nimkar et al. | Effect of nucleation site spacing on the pool boiling characteristics of a structured surface | |
Sun et al. | Pool boiling performance and bubble dynamics on microgrooved surfaces with reentrant cavities | |
Jo et al. | Enhancement of critical heat flux and superheat through controlled wettability of cuprous-oxide fractal-like nanotextured surfaces in pool boiling | |
RU2525668C1 (ru) | Способ изготовления сквозных отверстий в кремниевой подложке | |
Yang et al. | Nanosecond laser surface processing of AlN ceramics | |
JP2014045186A (ja) | 不融解性薄膜ウェハのレーザアニール方法 | |
Basu et al. | Transient microscale flow boiling heat transfer characteristics of HFE-7000 | |
Li et al. | Influence of rapid thermal annealing on the wafer warpage in 3D NAND flash memory | |
WO2017090563A1 (ja) | 酸性銅めっき液、酸性銅めっき物および半導体デバイスの製造方法 | |
Hai et al. | Enhanced pool boiling performance of microchannel patterned surface with extremely low wall superheat through capillary feeding of liquid | |
Ramakrishnan et al. | Effect of system and operational parameters on the performance of an immersion-cooled multichip module for high performance computing | |
Nikolaenko et al. | Using laser radiation for the formation of capillary structure in flat ceramic heat pipes | |
Rana et al. | Precise removal of ultra-thin SiNx layer deposited on silicon substrate using nanosecond green laser for PERC solar cell fabrication | |
Buzynin et al. | High Hole Mobility of Polycrystalline GeSn Layers Grown by Hot‐Wire Chemical Vapor Deposition on Diamond Substrates | |
Zhu et al. | Electropulsing Aging Treatment of Cu–Ni–Si Sheet for Microforming | |
Skvortsov et al. | The electrothermal impact on a contact metal-semiconductor: applications to the germanium–silver system | |
Tan et al. | The evolution of microstructure and resistance in electroplated copper films by linear integrated laser scanning annealing | |
JP2018165375A (ja) | 酸性銅めっき液、酸性銅めっき物および半導体デバイスの製造方法 | |
Honda et al. | Enhanced boiling heat transfer from silicon chips with micro-pin fins immersed in FC-72 | |
JP2022533146A (ja) | 炉内でのシリコンリボンのガス曝露 | |
Deng et al. | Study on TSV-Cu protrusion under different annealing conditions and optimization |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180206 |