Устройство для групповой электрохимической обработки

 

Использование: производство полупроводниковых приборов и интегральных схем для электрохимической обработки, в частности для пористого анодирования. Сущность изобретения: в устройстве для групповой электрохимической обработки, содержащем ванну для электролита, электроды, диэлектрические перегородки со сквозными отверстиями расположены последовательно и сгруппированы в виде кассеты, надеваемой на держатели электродов. В диэлектрических перегородках выполнены пазы, в которые между диэлектрическими перегородками и обрабатываемыми пластинами вставлены диэлектрические клинья для лучшего прижима пластин и сквозным отверстиям диэлектрических перегородок. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 25 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4863517/26 (22) 09.07,90 (46) 30.05,93. Бюл. М 20 (71) Опытно-конструкторское бюро Производственного объединения "Протон" (72) В.B.Ìóøíè÷åíêî и О,А.Тюрин (56) Kazuo Imal апб Hideyuklunno "Fipos (fu//Isdlation by Porous Oxidized Silicon)

Technology and Its Application to LST s IEEE

Transaction on Electron 0evices. VoI, Е0 31, No, 3, March, 1984.

Заявка Японии Ю 59-34800,. кл. С 25 F 3/02, опублик. 24.08.84. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРУППОВОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Устройство относится к технологии производства полупроводниковых приборов и интегральных схем и может быть использовано для электрохимической обработки, в частности, для пористого анодирования.

Цель изобретения — упрощение конструкции и увеличение процента выхода годных приборов за счет стабилизации режимов анодирования, На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в рабочем положении; на фиг.2— разрез А-А на фиг,1, Устройство содержит ванну 1, заполненную электролитом 2, деражтели 3 электродов 4 закреплены на основании 5 с изолированными от электролита токоведущими проводами 6, Кассета 7 состоит из последовательно соединенных средних перегородок 8, имеющих пазы с наклонными стенками 9 и сквозными отверстиями 10, и,, Я2„„1818360 А1 (57) Использование: производство полупроводниковых приборов и интегральных схем для электрохимической обработки, в частности для пористого анодирования. Сущность изобретения: в устройстве для групповой электрохимической обработки, содержащем ванну для электролита, электроды, диэлектрические перегородки со сквозными отверстиями расположены последовательно и сгруппированы в виде кассеты, надеваемой на держатели электродов. В диэлектрических перегородках выполнены пазы, в которые между диэлектрическими перегородками и обрабатываемыми пластинами вставлены диэлектрические клинья для лучшего прижима пластин и сквозным отверстиям диэлектрических перегородок, 2 ил. клинья 11, обеспечивающие прижим обрабатываемых пластин 12 к сквозным отверстиям 10; отверстия 13 для заполнения пространства между пластинами элект роли- в том и слива его из него, боковые глухие стенки 14 с пазами 15, Устройство используется следующим образом, Анодируемую пластину 12 вкладывают в пазы между средними перегородками 8, которая под действием силы тяжести скользит вдоль направляющих наклонных стенок д

9 и прижимается в нижней части кассеты 7 к соседней средней перегородке 8, закрыв собой выполненное в ней сквозное отверстие 10; верхнюю часть анодируемой пластины 12 прижимают к этой же перегородке клином 11. Кассету 7, заполненную пластинами, надевают на деражтели 3 электродов

4, закрепленными на основании 5 и находя1818360 щимися на днЕ ванны 1, заполненной электролитом, который через отверстия 13 заполняет пространства между пластинами, Путем подключения постоянного стабилизированного тока к электродам 4 производят анодирование. После проведения анодирования кассету приподнимают над ванной для слива электролита через отверстия 13 и помещают для промывки в деионизованную воду, 10

После удаления клиньев 11 пластины перегружаются в межоперационную тару, Возможны варианты конструкции устройства, имеющие встроенные в кассету электроды, либо вставляемые в нее после 15 погружения кассеты в электролит.

Наклонные стенки 9 выполнены под углом 20-60 С и имеют наибольшую ширину на поверхности перегородок иэ диэлектрического материала на 1 — 3 мм больше диа- 20 метра анодируемых пластин, Сквозные отверстия 10 в перегородках

8 имеют диаметр на 7 — 12 мм меньше диаметра анодируемых пластин и расположены на расстоянии 3-7 мм от нижнего края паза 25 в его н аибольшей ширине на поверхности перегородок.

Сквозные отверстия 13 имеют диаметр

3 — 7 мм. Перегородки из диэлектрического материала имеют толщину 10 — 15 мм. Край- 30 ние перегородки иэ диэлектрического материала имеют пазы для держателей 3 электродов 4 с глубиной, равной толщине держателей 3.

Внутренний диаметр держателей элект- 35 родов 4 имеет размер от половины до полного диаметра обрабатываемой пластины, Устройство обеспечивает одновременное пористое анодирование 10-25 пластин, при этом разброс в падении напряжения 40 между отдельными пластинами не оказывает влияния на перераспределение тока между ними, и, следовательно, параметры получаемых пленок пористого кремния имеют разброс в пределах M ., 45

Отсутствие стандартного высокопроизводительного оборудования для проведения операций пористого анодирования является серьезным препятствием на пути использования пористого кремния в массо- 50 вом производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем, Предлагаемое устройство легко встраивается в стандартные установки химической обработки и может быть использовано в ви- 55 де комплектной приставки.

При этом данное устройство обеспечивает минималную свободную поверхность, что, в отличие от прототипа, уменьшает потери плавиковой кислоты. в процессе анодирования и не приводит к значительному изменению концентрации электролита.

Это, в конечном итоге, улучшает воспроизводимость процесса пористого анодирования.

При этом минимизируется по отношению к прототипу расход пластины для изготовления электродов.

Конструкция предлагаемого устройства обеспечивает llo сравнению с прототипом значительное повышение производительности, т.к, загрузка пластин осуществляется в сменную кассету между процессами или в процессе анодирования.

При использовании конвейерной обработки время анодирования в два раза больше, Пример. 25 пластин монокристаллического кремния КДБ 0,03 диаметром 16 мм загрузили в кассету для анодирования планарной стороной в сторону наклонных стенок и прижали их верхние части к перегородке из диэлектрического материала клином в случае, если пластины неплотно к ней прилегают. Поместили кассету в ванну с электролитом на основе плавиковой пластины и электродами, надев кассету на электроды, и анодировали пластины при постоянном токе 2,5 А в течение 2 мин, При этом толщина слоя пористого кремния на всех 25 пластинах составила 10 мкм, а пористость — 56

+ 2%

Для анодирования 25 пластин согласно прототипа потребовалось 11 мин, включая 7 мин для перегрузки. Толщина слоя пористого кремния имела разброс значений от 8 до

12 мкм и пористость от 50 до 60, Таким образом, на операции анодирования при испльзовании предлагаемого устройства 25 пластин вышли годными, а при использовании устройства согласно прототипа 8 пластин ушли в брак.

Использование предлагаемого устройства в технологии интегральных схем позволяет повысить процент выхода годных и повысить производительность технологического процесса, Формула изобретения

Устройство для групповой электрохимической обработки, содержащее ванну для электролита, анод, катод и расположенный между ними держатель деталей из диэлектрического материала со сквозными отверстиями, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью упрощения конструкции и увеличения процента выхода годных приборов за счет стабилизации режимов аноди рова ния, держатель деталей выполнен в виде сборной кассеты, включающей боковые глухие

1818360

Фие, l

Составитель Т. Шамова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М, Керецман

Редактор

Заказ 1926 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 стенки с пазами для монтажа электродов ванны и средние перегородки с пазами с наклонными стенками и сквозными отверстиями для монтажа обрабатываемых изделий посредством клиньев из диэлектрического материала.