SU772984A1

SU772984A1 - Газова смесь дл очистки кварцевых изделий

Info

Publication number: SU772984A1
Application number: SU792752117A
Authority: SU
Inventors: Валентина Захаровна Петрова; Нина Александровна Ханова; Ирина Всеволодовна Филатова; Петр Ефимович Кандыба; Валерий Семенович Яснов
Original assignee: Московский институт электронной техники
Priority date: 1979-04-12
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1980-10-23

Description

Изобретение относится к газовой очистке поверхности кварцевых изделий, применяемых в производстве полупроводниковых приборов для прове- _ дения технологических процессов ’ диффузии, окисления и т.п.

Известна газовая смесь для очистки кварцевых изделий, содержащая хлористый водород, пары воды и инерт-._ ный газ [1J .

Однако она не обеспечивает достаточную очистку кварцевых труб.

Наиболее близкой по составу к предлагаемой является газовая смесь, включающая дихлорметан и инертный 15 газ И .

Однако она лишь частично кристаллизует поверхность кварцевых труб.

Цель изобретения — повышение jq кристаллизационной стойкости кварцевых изделий. · .

Это достигается тем, что газовая смесь дополнительно содержит кислород, а в качестве хлорсодержащего 25 газа содержит трихлорэтилен при следующем соотношении компонентов,мол.%:

Инертный газ Аг 0,03-3,4 .

Кислород 94,7-99,6

Трихлорэтилен С₂НСЦ 0,02-1,9 jq

Активной частью данной очищающей газовой смеси являются продукты окисления трихлорэтилена (смесь хлористого водорода и хлора), которые получаются в рабочей зоне кварцевой трубы при 1150°С согласно реакции

С₂НСЦ + 0₂ -»2С0₂+ НСИ + С1₂1.

Нижний предел по концентрации трихлорэтилена в газовой смеси определяется тем, что концентрация НС I и С1₂, образующихся при окислении трихлорэтилена, должна быть достаточной для эффективного процесса очистки кварцевой трубы; повышение концентрации трихлорэтилена (выше 1,9 мол.%) нецелесообразно, поскольку оно не приводит и дальнейшему повышению качества очистки и связано с известными технологическими трудностями.при работе с хлорующими агентами и продуктами их распада (процесс коррозии вытяжной вентиляции и т.д.). Используемый в газовой смеси кислород выполняет роль не только окислителя, но и разбавителя активной части газовой смеси, поэтому он берется в количествах, превышающих необходимую концентрацию, для проведения реакции окисления трихлорэтилена. Концентрация инертного газа (аргона) ограничивается с одной стороны необходимостью внесения паров трихлорэтилена в зону реакции окисления, с другой — достаточностью для эвакуации продуктов реакции.

С целью повышения качества операции и процента выхода годных изделий при использовании кварцевых камер (труб) для проведения технологических операций при выполнении интегральных схем (ИС), Например операций окисления, внутреннюю поверхность камеры требуется очищать от загрязняющих примесей (различных металлов, окислов щелочных металлов, остатков продуктов реакции при диффузии, если камера использовалась для проведения операций’ диффузии в полупроводниковые пластины и т.д.).

Для этого реакционную кварцевую камеру или часть ее (рабочую зону) нагревают до 1150°С. Затем во входное отверстие камеры подают поток газовой смеси, состоящий из трихлорэтилена, кислорода и аргона в отношении, мол.%: C^HCI^ 0,98; 0₂9б,1; Аг 2,92. Общий расход газовой смеси 83 л/ч,; в течение 60 мин ее пропускают через реакционную камеру. При проведении процесса очистки выход из реакционной камеры соединяется с вентилляционной системой.

Для получения указанной газовой смеси и подачи ее в реакционную камеру применяют дозатор гомогенной газовой смеси, заливая в резервуар дозатора трихлорэтилен марки осч или чда и,используя аргон и кисло род.

Пример 1. При использовании газовой смеси, содержащей, мол.%:

Трихлорэтилен1,9

Кислород94,7

Аргон3,4

Общий расход газовой смеси — 83 л/ч, время прохождения через реакционную камеру 40 мин.

Пример 2. При использовании газовой смеси, содержащей, мол. %: 0,98 96,10 2,92

Трихлорэтилен Кислород Аргон общий расход газовой смеси — 83 л/ч,· время прохождения через реакционную камеру 50 мин.

ПримерЗ. При использовании смеси, содержащей, мол.%:

Трихлорэтилен0,02

Кислород99,6

Аргон0,03, общий расход газовой смеси — 83 л/ч, время прохождения через реакционную камеру 60 мин.

Во всех случаях при проведении процессов очистки происходит травление кварцевого стекла с удалением за грязияющих примесей и отмечается повышение кристаллизационной стойкости труб.

В качестве инертного газа может быть использован азот, при этом его концентрация при аналогичных технологических операциях остается та20 кой же.

Использование предлагаемой газовой смеси позволило улучшить чистоту кварцевых реакционных камер, повысить кристаллизационную стойкость 75 труб и, следовательно, увеличить их долговечность, улучшить качество технологической операции окисления и процент выхода годных изделий.

Claims

Изобретение относитс к газовой очистке поверхности кварцевЕлх изделий , примен емых в производстве полупроводниковых приборов дл проведени технологических процессов диффузии, окислени и т.п. Известна газова смесь дл очист ки кварцевых изделий, содержаща хлористый водород. Пары .воды-И инер ный газ 1 . Однако она не обеспечивает доста точную очистку кварцевых труб. Наиболее близ.кой по составу к предлагаемой вл етс газова смесь включающа дихлорметан и инертный газ И . Однако она лишь частично кристал лизует поверхность к-варцевых труб. Цель изобретени - повышение кристаллизационной стойкости кварце вых изделий. . Это достигаетс тем, что газова смесь дополнительно содержит кислород , а в качестве хлорсодержащего газа содержит, трихлорэтилен при сле дукндем соотношении компонентов,мол. Инертный газ Аг 0,03-3,4 . Кислород 0294,7-99,6 Трихлорэтилен 0,02-1,9 Активной частью данной очищающей газовой смеси вл ютс продукты окислени трихлорэтилена (смесь хлористого водорода и хлора), которые получаютс в рабочей зоне кварцевой трубы при согласно реакции e Hciiy + 0 - 2С02- - ней + eijl. Нижний предел по концентрации трихлорэтилена в газовой смеси определ етс тем, что концентраци HCI и С, образующихс при окислении трихлорэтилена, должна быть достаточной дл эффективного процесса очистки кварцевой трубы; повышение концентрации трихлорэтилена (вьш1в 1,9 мол.%) нецелесообразно, поскольку оно не приводит к дальнейшему повышению качества очистки и св зано с известными технологическими трудност ми,при работе с хлорующими агентами и продуктами их распада (процесс коррозии выт жной вентил ции и т.д.). Используемый в газовой смеси кислород выполн ет роль не только окислител , но и разбавител активной части газовой смеси , поэтому он беретс в количествах, превышающих необходимую концентрацию. Д.ПЯ проведени реакции окислени трихлорэтилена. концентраци инертного газа (аргона) ограничиваетс с одной стороны необходимостью внесени паров трихлорэтилена в зону реакции окислени , с другой - достаточ ностью дл эвакуации продуктов реакции . С целью повышени качества операции и процента выхода годных изделий при использовании кварцевых камер (труб) дл проведени технологических операций при выполнении интеграл ных схем (КС), Например операций окислени , внутреннюю поверхность камеры требуетс очищать от загр зн юпщх примесей (различных металлов окислов щелочных металлов остатков продуктов реакции при диффузии, есл камера использовалась дл проведени операций диффузии в полупроводниковые пластины и т.д.). Дл этого реакционную кварцевую камеру или часть ее (рабочую зону) нагревают до . Затем во входное отверстие камеры подают поток газовой смеси, состо щий из трихлор этилена, кислорода и аргона в отношении , МОЛ.%: С, Of98; ОзЭб,; Аг 2,92. Общий расход газовой смеси 83 л/ч,1 в течение 60 мин ее пропуск ют через реакционную камеру. При проведении процесса очистки выход и реакционной камеры соедин етс с вентилл ционной сисзтемой. Дл получени указанной газовой смеси и подачи ее в реакционную камеру примен ют дозатор гомогенной газовой смеси, залива в резервуар дозатора трихлорэтилен марки осч или чда и,использу аргон и кисло род. Пример 1. При использовани газовой смеси, содержащей, мол.%: Трихлорэтилен1,9 Кислород94,7 Аргон3,4 Общий расход газовой смеси - 83 л/ч врем прохождени через реакционную камеру 40 мин. При м е р
2. При использовании газовой смеси, содержащей, мол. %: Трихлорэтилен0,98 Кислород96,10 Аргон - 2,92 бщий расход газовой смеси - 83 л/ч,рем прохождени через реакционную амеру 50 мин. П р и м е р
3. При использовании меси, содержащей, мол.%г Трихлорэтилен0,02 Кислород99,6 Аргон0,03, общий расход газовой смеси - 83 л/ч, врем прохождени через реакционную камеру 60 мин. Во всех случа х при проведении процессов очистки происходит травление кварцевого стекла с удалением за гр зи ющих примесей и отмечаетс повышение кристаллизационной стойкости труб. В качестве инертного газа может быть использован азот, при этом его концентраци при аналогичных технологических операци х остаетс такой же. Использование предлагаемой газовой смеси позволило улучшить чистоту кварцевых реакционных камер, повысить кристаллизационную стойкость труб и, следовательно, увеличить их долговечность, улучшить качество технологической операции окислени и процент выхода годных изделий. Формула изобретени Газова смесь дл очистки кварцевых изделий, включающа хлорсодержащий и инертный газы, отличающ а с тем, что, с целью повышени кристаллизационной стойкости кварцевых изделий, она дополнительно содержит кислород, а в качестве хлорсодержащего газа содержит трихлорэтилен при следующем соотношении компонентов , мол.%: Инертный газ 0,03-3,4 Кислород94,7-99,6 Трихлорэтилен . 0,02-1,9 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 678035, кл. С 03 С 23/00, 1977. 2.патент Англии 1213900, кл. С 1 М, опублик. 1970.