SU678035A1 - Газова смесь дл очистки кварцевых изделий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области парогазовой очистки поверхности кварцевых изделий преимущественно, к очистке поверхности кварцевых реакционных камер и приспособлений.

Область применени , предпочтитель- но, производство полупроводниковых прн; боров и интегральных схем, в которых широко используютс  кварцевые реакционные камеры и издели  дл  проведени  технологических процессов диффузии, окислени , пиролитическогр осаждени  слоев и . т. п. При этом требуетс  Очищать поверхность реакционных камер, содержащую , касс правило, загр зн ющие примеси различного происхождени  .(металлы и их окислы, органические соединени ), а остатки пр1одуктов реакции процессов (например, ejO И j ВОз боросиликатное стекло Фо Форосиликатное стекло и т. п.).

Известна газова  смесь, включающа  фторсодержащий очиститель и инертный ra3-«ocHtenb iT,

Описываема  фторсодержаща  газова  смесь обладает значительной химической активностью при Нормальных услови х и малых концентраци х очистител . Пр щесс такой очистки  вл етс jэкзотермическим. этом не исключено резкое возрастание скорости взаимодействи  очистител  с загр зн ющими примес ми и поверхностью издели .

В св зи с этим трудно воспроизводимо управл ть прсадессом и качеством очистки в плане избирательного удалени  загр зн ющих примесей, остатков реагентов, а также обеспечить требуемую глубину (степень ) очистки, не наруша  самой поверхности издели . Нар ду с вы С:окой активностью , фторсодержащие парогазовые смеси  вл ютс  токсичными веществами.

Наиболее близкой к предложенному изобретению  вл етс  газова  смесь, включающа  хлор, хлористый водород или их смесь JL.

Данна  газова  смесь не обеспечивает достаточную очистку кварцевых изделий.

3 Цель изобретени  -. улучшение качест ва очистки. Это достигаетс  тем, что газова  смесь дл  очистки кварцевых из делий, включающа  хлористый воДород, аополнительно содержит пары воды и ин тный газ при следующем соотношении ко понентов в мол.%: Хлористый водород 7,5-33 Пары воды 33-46 Инертный газ34-46,5 , Активной частью очищающей газовой смеси  вл етс  хлористый воДород и пары воды. С целью расширени  диапазона воздействи  и повьпиени  активности процесса очистки повышаетс  концент раци  хлористого водорода, вйод тС  пары воды. Кроме того, продукты взаимодействи  с газовой смесью  Ьл юТс  летучими, что улучшает степень и качество очистки. В роли разбавител  активной части парогазовой смеси дл  транспортировки и эвакуации продуктов реакции используетс  инертный газ (ар гон, азот и т. п.). По концентрации НСб газовой смеси верхний предел ограничи ваетс  предельной растворимостью НС€ в Н20 и составл ет практичеюки около 65 вес.%. 1ижний предел по концентрации НСЕ в парогазовой смеси опрюдел етс  тем, что при относительней увеличен ии концентрааии паров воды (N20 вьпие 75 вес.%, а ИСС. ниже 25 вес.%) увеличиваетс  йеро тнсх:ть окислительных про цессов загр зн ющих примесей, образовани  окисных пленок, затрудн етс  процесс отравливани  стеклообразуюших примесей. Концентраци  инертного газа в потоке парогазовой сМаси по отношению к активной части должна быть до статочной дл  эвакуации продуктов реакции ,, Примеры реализации изобретени . При использовании реакционных квар цевых камер дл  операций диффузии бора в кремниевые пластины, требуетс  рчщдвть внутреннюю поверхность камеры от :загр зншэщвх прнмесей, различных мет8Г Л  , остатков lipoayxTcxg рёак&вв при диффузии (BjO jHjBO боросилшсйт нов стекло и т. п.), Ш  этого реакционную квархевую камеру или часть ее - рабочую зону . .L«.iL k«rf4wbr i b«wm« f 1 с / йагревают до температуры ИБО С Jfc 5CrC. Затем во входное отверстие реакционной , камеры подают поток парогазовой . смеси, росто«пцей из зслористого водоро

678035 да, паров воды и азота в мол рном процентном соотношении (НСС - 13,Н2О- 44, азот - 43). Общий расход парогазовой смеси устанавливают 250 грамм в час и пропускают его Через реакционную камеру в течение 2-х час. Затем камера продуваетс  вторичным потоком азота в течение 1015мин . При проведении процесра очистки выход из реакционной камеры соедин етс  с вентил ционной системой. Дл  получени  указанной парогазовой смеси иг подачи ее в реакционную камеру примен ют дозатор гомогейной парогазовой смеси, залива  в резервуар д затора сол ную кислоту марки ОС Ч или ЧДА концентрации 36% - 38%вес.%, и использу  азот ГОСТ 8474-72. При использований газовой смеси, состо щей в мол.%;.. Хлористый водород20 Пары воды40 л . Азот40 Общий расход газовой смеси устанавливают 28О-290 г/час, а дл  получени  газовой смеси используют сол ную кислоту 5О-ой концентрации. При проведении процесса очистки происходит глубокое травление кварцевого стекла с удалением загр зн ющих окислов щелочных металлов, талли , окислов бора, фосфора и т. п. Изобретение позволило улучшить чис-; тоту кварцевых реакционных камер и примен емой кварцевой оснастки, nohностью исключить из продесса очистки применение плавиковой кислоты, используемой ранее дл  этих целей в значительных количествах, улучшить безопасность процесса очистки и исключить вопросы утилизации фторсодержащих отходов. Дополнительно , изсбретение позэоп{Мо применительно к высокотемператруным технологическим процессам, увеличить долговечность кварцевых реакционных камер, за счет исключени  термоциклирсдаани  кварка, неизбежного при оннстках, провод мых при нормальных температурных услови х. Изобретение цел(9сообразно использо вать в технологии изготовлени  интегральных схем и пслупроводниксшых приборов , где кварцевые издели  широко примен ютс  в качестве реакционных камер, лодочек и т. п. и где требуетс  высока  степень очистки поверхности аппаратуры от загр знений. Изобретение может быть использовано также в 5 ., смежных област х в химической промышленности , например дл  очистки кварце- Bbix ректификационных камер. Предварительные расчеты показывают, что годова  экономическа  эффективность от внедрени  предложений на предпри тии состе п ет 300 тыс. руб. ; Ф о р мул а и 3 о б р е т е н и   Газова  смесь дл  очистки кварцевых изделйй, включающа  хлористый водород, о т л и чаю щ а   с 5 тем, что, с 67 35 / -6. - мелью улучшени  качес±ва очистки, она ,. дополнительно содержит пары воаы и инертный газ при следующем соотношении компонентов в мол.%: Хлористый водород7,5-33 Пары воды33-46 Инертный газ34-46,5 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1268377, кл. С 7 Е, 1972. 2. Маслов А. А. Технологи  и конструкции Нолупроводнйковых приборов, М., Энерги , 197О, с. 53-54.