Устройство для электрохимическойобработки полупроводниковых пластин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (i>)819855

Союз Советских

Социалистических

Веслублик

К .АВТОРСК О У СВИ ЕТЕЛЫ:ТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.01.78 (21) 2567258/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Н 01 L21/00

Гееударстеенные кемнтет

СССР аа делам изебретеввй и еткрытвй (53) УДК 621.328, .002.54 (088.8) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 17.04.81 (72) Авторы изобретения

Г. М. Малкин, Т. В. Щербакова и Л. Г. Ба (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН

Изобретение относится к электрохимической обработке полупроводниковых материалов, например кремниевых или германиевых пластин, и может быть использовано в микроэлектронике.

Известно устройство для электрохимической обработки деталей, содержащее вращающиеся катод и анод. В зазоре между катодом и анодом размещена изоляционная трубка с отверстиями. Она является элементом катода и вращается вместе с ним (1).

Известное устройство нельзя использовать для обработки полупроводниковых пластин с достижением желаемого эффекта— удаления сверхтонких слоев.

Известно устройство для электрохимической обработки полупроводниковых пластин, содержащее вращающиеся в параллель- 15 ных плоскостях катодный диск (большего диаметра) и анодный диск (меньшего диаметра), на котором закреплены полупроводниковые пластины. Процесс полировки идет в узком зазоре между электродами; заполненном электролитом, который непрерывно подается из бачка на поверхность катода (2).

Однако, скорость удаления слоев при обработке в известном устройстве слишком

2 большая для послойного удаления и исследования тонких (< 1 мкм) приповерхностных слоев полупроводниковых пластин.

Цель изобретения — повышение выхода годных за счет управления профилем обрабатываемой поверхности полупроводниковых пластин — достигается тем, что устройство для электрохимической обработки полупроводниковых пластин, содержащее вращающиеся в параллельных плоскостях катодный и анодный диски, размещенные с зазором, заполненным жидким травителем, снабжено диэлектрическим экраном, установленным неподвижно в зазоре между катодным и анодным дисками. В экране выполнено профилированное отверстие. С целью контролируемого удаления сверхтонких слоев, это отверстие можно выполнить в виде двух диаметрально расположенных секторов, геометрический центр которых совмещен с геометрическим центром анодного диска; с целью получения косого сечения полупроводниковой пластины, оно может представлять собой сектор, геометрический центр которого совмещен с окружностью катодного диска, а середина дугообразной стенки профи819855 лированного отверстия совмещена с геометрическим центром анодного диска.

На фиг. 1 и 2 изображено устройство для электрохимической обработки полупроводниковых пластин.

Между катодным 1 и анодным 2 дисками расположен диэлектрический экран 3 в виде пленки с профилированным отверстием

4. На анодном диске 2 закреплены полупроводниковые пластины 5.

На фиг. 1 профилированное отверстие 4 . выполнено в виде двух диаметрально расположенных секторов, геометрический центр которых совмещен с геометрическим центром анодного диска. В этом случае величина средней линейной скорости движения электролита (т,е. катода относительно анода)

VA +Vs

V p = соаМ = Чс=wY -линейные скорости движения электролита относительно анодного диска соответственно в точках А и В и С; 20

Wz. -угловая скорость движения катодного диска; 5 -расстояние между центрами катодного и анодного дисков.

Постоянство V p вдоль линии ВСА обеспечивает равномерное удаление слоев в про25 цессе травления.

Использование диэлектрического экрана с таким расположением профилированного отверстия уменьшает время- прохождения тока через полупроводниковую пластину во столько раз, во сколько раз площадь открытой поверхности анодного диска Sb ìåíüше всей поверхности анодного диска Sg.

Для получения косого сечения полупроводниковой пластины профилированное отверстие в диэлектрическом экране выполне- З5 но в виде сектора, геометрический центр которого совмещен с окружностью катодного диска, а середина дугообразной стенки профилированного отверстия совмещена с геометрическим центром анодного диска.

В этом случае время травления для то40 чек, лежащих вдоль радиуса анодного диска в направлении Р различное, а именно: чем ближе к центру анодного диска, тем больше время травления. Следовательно, съем материала тоже различен и тем боль- 45 ше, чем ближе рассматриваемая точка к центру анодного диска.

Таким . образом, предложенное устройство позволяет получить необходимый п рофиль поверхности и уменьшить скорость

4 травления полупроводниковой пластины без ухудшения качества поверхности.

Другим важным достоинством установки является возможность получения необходимого профиля полупроводниковых плас-. тин без механической обработки, которая приводит к образованию дефектного приповерхностного слоя. Использование предложенного устройства обеспечивает возможность получения малых узлов среза, что крайне важно для измерения параметров тонких слоев и изготовления современных

СВН приборов.

Формула изобретения

1. Устройство для электрохимической обработки полупроводниковых пластин, содержащее вращающиеся в параллельных плоскостях катодный и анодный диски, размещенные с зазором, заполненным жидким травителем, отличающееся тем, что, с целью повышения выхода годных за счет управления профилем обрабатываемой поверхности полупроводниковых пластик, оно снабжено диэлектрическим экраном, установленным неподвижно в зазоре между катодным и анодным дисками, при этом в диэлектрическом экране выполнено профилированное отверстие.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем; что, с целью контролируемого удаления сверхтонких слоев, профилированное отверстие в диэлектрическом экране выполнено в виде двух диаметрально расположенньгх. секторов, геометрический центр которых совмещен с геометрическим центром анодного диска.

3. Устройство по п. l, отличающееся тем, что, с целью получения косого сечения полупроводниковой пластины, профилированное отверстие в диэлектрическом экране выполнено в виде сектора, геометрический центр которого совмещен с окружностью катодного диска, а середина дугообразной стенки профилированного отверстия совмещена с геометрическим центром анодного диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 28384, кл. С 25 F 3/02, 1928.

2. «Электронная техника», сер. 2, вып.4, 1969, с. 223 — 243 (прототип).

819855

Редактор Б. Федотов

Заказ 1291 30

Составитель Л. Гришкова

Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Тираж 784 Подписное

ВНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35; Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП. «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4