Введение
Глава 1 Подготовка пластин Si, используемых при производстве структур КНИ 12
1.1 Перспективы производства структур КНИ 12
1.1.1. Особенности структур КНИ 13
1.1.2 Методы формирования структур КНИ 14
1.2 Получение структур КНИ методом сращивания полупроводниковых пластин 18
1.3 Роль процессов химической обработки в микроэлектронике 19
1.4 Влияние поверхностных загрязнений подложек на результаты технологических процессов 21
1.4.1 Классификация загрязнений 23
1.4.2 Источники загрязнений на поверхности пластин Si 26
1.4.3 Выбор процесса химической обработки 27
1.5 Способы очистки поверхности пластин Si от загрязнений 28
1.5.1 Жидкостная химическая обработка 29
1.5.2 Тенденции развития существующих методов жидкостной химической обработки 31
1.5.3 Сухие методы обработки поверхности 38
1.6 Контроль качества подготовки поверхности пластин Si 40
1.7 Выводы и постановка задачи 43
Глава 2 Оборудование и методика проведения эксперимента 45
2.1 Подготовка подложек 45
2.1.1 Химическая обработка методом погружения структур в растворы 46
2.1.2 Сушка структур 47
2.1.3 Химическая обработка аэрозольно-капельным распылением растворов 48
2.1.4 Химическая обработка с применением мегазвуковой энергии 50
2.1.5 Кистевая химическая обработка 51
2.1.6 Процессы химического травления 51
2.2 Методики контроля Si пластин и структур КНИ 52
2.3 Выводы 66
Глава 3 Причины, влияющие на загрязнение поверхности Si пластин в процессе получения структур КНИ 67
3.1 Анализ состояния поверхности подложек, используемых для производства структур КНИ и ИС 67
3.2 Выявление основных источников механических загрязнений поверхности полупроводниковых пластин 76
3.2.1 Влияние среды чистых производственных помещений на загрязнение Si
пластин 76
3.2.1.1 Влияние загрязнения поверхности полупроводниковых пластин в чистых производственных помещениях 77
3.2.1.2 Влияние чистоты технологических растворов на привносимые загрязнения поверхности пластин Si 79
3.2.1.3 Влияние параметров ЧПП на поверхностные привносимые загрязнения подложек 80
3.2.1.4 Влияние расположения Si пластин в кассете на поверхностные загрязнения 82
3.2.2 Влияние оборудования на загрязнение поверхности Si пластин 83
3.2.3 Влияние персонала на загрязнение поверхности Si пластин 85
3.2.4 Влияние чистоты используемых производственных материалов на загрязнение поверхности пластин Si 87
3.2.4.1 Определение влияния чистоты химических растворов на загрязнение поверхности подложек 88
3.2.4.2 Определение загрязнений поверхности исходных полупроводниковых пластин 89
3.2.5 Влияние технологического процесса химической обработки на уровень загрязнений пластин Si 91
3.2.5.1 Влияние операции сушки пластин Si на загрязнения поверхности 91
3.3 Анализ влияния факторов технологического процесса химической обработки на загрязнение поверхности Si пластин 94
3.4 Влияние процессов подготовки на контактную разность потенциала поверхности подложек 97
Глава 4 Разработка процессов подготовки Si пластин, предназначенных для получения структур КНИ 102
4.1 Влияние химической обработки на уровень остаточных загрязнений поверхности Si пластин 102
4.2 Воздействие раствора NH4OH/H2O2/H2O на поверхность Si пластин 104
4.3 Обработка Si пластин в водных растворах HF 107
4.4 Влияние процессов сушки Si пластин после проведения жидкостной обработки на уровень загрязнений 111
4.5 Влияние химической обработки на шероховатость поверхности Si пластин 114
4.6 Разработка процессов подготовки Si пластин 124
4.6.1 Разработка способов уменьшения уровня остаточных загрязнений в процессе проведения химической обработки 124
4.6.2 Разработка процесса химической обработки аэрозольно-капельным распылением растворов 128
4.6.3 Разработка процесса химической обработки с использованием растворов на основе 8-оксихинолина 133
4.7 Выводы 141
Глава 5 Исследование структур КНИ, полученных с использованием разработанных процессов подготовки подложек 143
5.1 Использование разработанных процессов подготовки подложек для получения структур КНИ 143
5.2 Технологический маршрут изготовления структур КНИ сращиванием подложек и отслаиванием части приборного слоя 149
5.3 Исследование характеристик структур КНИ, полученных сращиванием подложек и отслаиванием части приборного слоя 154
5.4 Исследование поверхности рабочего слоя структур КНИ, полученных сращиванием Si пластин 157
5.4.1 Влияние на поверхность образцов боковых сил трения зонда 160
5.4.2 Сравнение характеристик поверхности образцов пластин полученных разными методами 162
5.5 Лабораторный процесс формирования островковых структур КНИ 163
5.6 Выводы 167
Заключение 168
Список литературы 170
