Патент на изобретение №2386189

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КВАРЦЕВОЙ ОСНАСТКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к химической очистке поверхности кварцевой оснастки, используемой в полупроводниковой технологии для изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем. В способе обработки кварцевой оснастки полупроводникового производства, включающем обработку кварцевой оснастки после высокотемпературных операций полупроводникового производства в очищающем растворе, для обработки кварцевой оснастки используют очищающий раствор, состоящий из фтористоводородной кислоты, фторида аммония, сульфомалеинового ангидрида и деионизованной воды при следующем весовом соотношении компонентов,

соответственно 0,5:1:1:1, обработку кварцевой оснастки проводят в две стадии, первая из которых при температуре 30°С в течение 20-30 минут, а вторая в свежем растворе при том же весовом соотношении компонентов при комнатной температуре в течение 10-20 минут, после чего кварцевую оснастку обрабатывают в деионизованной воде при комнатной температуре в течение 30-60 минут. Техническим результатом изобретения является обеспечение полного удаления загрязнений различного происхождения с поверхности кварцевой оснастки технологического оборудования производства, простота выполнения способа, а также снижение токсичности процесса.

Изобретение относится к химической очистке поверхности кварцевой оснастки, используемой в полупроводниковой технологии для изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем.

В полупроводниковом производстве широко используются кварцевые реакционные камеры и изделия для проведения процессов диффузии, окисления, пиролитического осаждения слоев, процессов химической обработки. Поверхность кварцевой оснастки полупроводникового производства – держателей, лодочек, ампул, камер, как правило, содержит загрязняющие примеси различного происхождения (металлы, их окислы, органические соединения, а также остатки продуктов реакций). При этом требуется тщательная очистка поверхностей кварцевых изделий – оснастки полупроводникового производства после технологических операций, чтобы исключить загрязнение полупроводниковых структур при повторном использовании оснастки.

Известен способ очистки поверхности кварцевых изделий с использованием газовой смеси, содержащей хлор и хлористый водород (Маслов А.А. Технология и конструкция полупроводниковых приборов. М.: «Энергия», 1970, стр.53-54).

Однако известный способ обработки обладает рядом недостатков, таких как недостаточная степень очистки, сложность оборудования для газовой установки, токсичность процесса.

Техническим результатом изобретения является обеспечение полного удаления загрязнений различного происхождения с поверхности кварцевой оснастки технологического оборудования полупроводникового производства, простота выполнения способа, а также снижение токсичности процесса. Данный способ обеспечивает высокоэффективную очистку поверхности кварцевой оснастки после высокотемпературных операций полупроводникового производства, таких как диффузия, окисление, пиролитическое осаждение слоев.

Технический результат достигается тем, что в способе обработки кварцевой оснастки полупроводникового производства, включающем обработку кварцевой оснастки после высокотемпературных операций полупроводникового производства в очищающем растворе, для обработки кварцевой оснастки используют очищающий раствор, состоящий из фтористоводородной кислоты, фторида аммония, сульфомалеинового ангидрида и деионизованной воды при следующем весовом соотношении компонентов, соответственно 0,5:1:1:1, обработку кварцевой оснастки проводят в две стадии, первая из которых при температуре 30°C в течение 20-30 минут, а вторая в свежем растворе при том же весовом соотношении компонентов при комнатной температуре в течение 10-20 минут, после чего кварцевую оснастку обрабатывают в деионизованной воде при комнатной температуре в течение 30-60 минут.

Установлено, что использование в способе обработки кварцевой оснастки очищающего раствора, состоящего из фтористоводородной кислоты, фторида аммония, сульфомалеинового ангидрида и деионизованной воды при указанном весовом соотношении компонентов, соответственно 0,5:1:1:1, а также проведение обработки в указанном растворе в две стадии при конкретных условиях обеспечивает наиболее эффективное очищение поверхности. Именно данное весовое соотношение компонентов очищающего раствора является наиболее эффективным при указанных температурах. Отклонение от указанного соотношения, а также изменение температурного режима обработки ухудшают эффективность очистки поверхности кварцевой оснастки, что приводит к недостаточно полному удалению загрязняющих примесей предшествующих технологических операций и может привести к браку на следующих стадиях полупроводникового производства.

Пример реализации

Процесс очистки кварцевой оснастки полупроводникового производства проводят после высокотемпературной операции диффузии в кремний. В качестве оснастки использованы кварцевые лодочки, которые подвергают обработке в очищающем растворе, состоящем из фтористоводородной кислоты, фторида аммония, сульфомалеинового ангидрида и деионизованной воды при следующем весовом соотношении компонентов, соответственно 0,5:1:1:1. Обработку проводят в две стадии. Для обработки готовят два одинаковых раствора. На первой стадии обработку в первом очищающем растворе проводят при температуре 30°C в течение 20-30 минут. Вторую стадию проводят во втором (таком же) растворе при том же весовом соотношении компонентов при комнатной температуре в течение 10-20 минут. После обработки в растворе кварцевые лодочки подвергают промывке в деионизованной воде при комнатной температуре в течение 30-60 минут.

Экспериментально установлено, что заявленный способ при указанных соотношениях компонентов используемого очищающего раствора и режимах обеспечивает наиболее полное удаление загрязняющих примесей с поверхности кварцевой оснастки полупроводникового производства, особенно после высокотемпературных операций технологического полупроводникового производства.

Формула изобретения

Способ обработки кварцевой оснастки полупроводникового производства, включающий обработку кварцевой оснастки после высокотемпературных операций полупроводникового производства в очищающем растворе, отличающийся тем, что для обработки кварцевой оснастки используют очищающий раствор, состоящий из фтористоводородной кислоты, фторида аммония, сульфомалеинового ангидрида и деионизованной воды при следующем весовом соотношении компонентов, соответственно 0,5:1:1:1, обработку кварцевой оснастки проводят в две стадии, первая из которых при температуре 30°С в течение 20-30 мин, а вторая в свежем растворе при том же весовом соотношении компонентов при комнатной температуре в течение 10-20 мин, после чего кварцевую оснастку обрабатывают в деионизованной воде при комнатной температуре в течение 30-60 мин.