Способ химико-механического полирования поверхностей пластин

)5 Н 21 3 ННЫЙ КОМИТЕТНОЯМ И ОТНРЫТИЩМ ГОСУД АРСЛО ИЗОВПРИ ТОРСНОМУ СВИДЕТОЬСТВУ К(46)5. 01.9 (2) 4314696 (22) 05.08.8 (71) Институ тропики АН С (72) А.И. Во 2 Блл25 радиотехники и элФ а обИ аФ ние относится к технике и можетпри химико-механи (ХМП) пластин ии диэлектрически как арсенид галлниобат лития. Изобрет одниковойпользовано олупроыть ис" ческом полупро матерна зону 1 размещены об 2, предварнтельншайбу 3, Полниз емкости 4, оипозицню - из улнрован одннковых о ов, таки нд Цельюение каости и ба заключается в пластин осуществля полирующего саста олнрующую комгн 1 веи абнливнрующую яс 1- актнввую конно 1 ерхван ро- есНа че еання поПИСАНИЕ ИЗОБ ов и И.И. Хотелянск(56) Патент ГДР Р 147589,кл. Н О Ь 21/302, 1981.Авторское свидетельство СССРФ,1210615, кл. Н 01 Ь 21/302, 1984.(54) СПОСОБ ХИМИКО-МЕХАНИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПЛАСТИН(57) Изобретение относится к полупроводниковой технике и можетбыть ис"ользовано при химико-механическомполировании пластин иэ полу роводииковых и диэлектрических материалов,такихкак арсенид галлия, фосфид индия, ннобат лития. Цель изобретения - повышение качества обрабатываемой поверхности и производительности полирования, Способ химико-механического полирования поверхностейэ изобретения является по ества обрабатываемой по роизводнтельности полиртеже показана схема дози ирующего состава и кими пластин включает раздельную подачуполирующего состава, содержащего полирующую компоненту, травитель, стабилизирующую добавку, и химически активной композиции на полировальник,В качестВе химически активной композиции используют раствор зтилендиаминтетрауксусной кислоты или ее солей. Применяя О, 1-10,0 Х-ный раствордвунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилона Б), поставленная цель достигается тогда, когдарасходы полирующего состава и раствора трилона В берут прн соотношенииобьемов (1-20)ф соответственно. Приобработке пластин удается уменьшитьвероятность взаимодействия комплексообразующего вещества с компонентамиполирующего состава и повысить эффект воздействия полировальника иподаваемых иа него компонентов нрабатываемую поверхность пластин1 з.п.ф-лы,ил. ки активной коипоэициботки пластин.На полировальникерабатываемые пластинно наклеенные наларующий состав подаютхимически активную кемкости 5.Сущность спосотом, что при ХМПраздельную подачува, содержащего травитель, стку,и химическиЧ 11= 15-.20 мл/мин Иатере 1 ал полировальцика Замща цс 1 усствеццая Велцт 1 ина съ 811 а 3 1499622 цнЮ е) 81)де раство 1)а этилендиам 1 ецтетрауксусцой кислоты (ЭДТЛ) илц ее солей, Прн этом по 1)ышается эК)ективность воздействия растворов компцек"5 сонов ца обрабатываемую поверхность за счет с ниже ция воэможности в э 11 ГПЕОе действия комплексона с коЕИЕоцеЕгта:ш полцрующего состава практически как с кислой, так и Щелочной СРеДОй.Ха)р цри црцмеценцп 0,1-10,0%"ного раст" вора двуцатриевой соли этиле 11 диамицтетрауксусной кислоты (трилона Б) пбставлеццан цель обработки,достиГа" ется тОГда р кОГда 1)асходы еЕОлирую щего состава и раствора трилона Бр берут прц соотцощеци 11 объемое 1 (1-20):1 соответственно.11 ри создании условий об 1)аботКиргаПРимеРр. таких, как показано на чеР теже, указанцые комплексообразовате" ЕИЕ явпяютсцуеЕиверсальньеми для раз личных полупроводниковых и диэлектрцческцх материалов и оказывают комбицшр)ванное воздействие ца поверхность пластин, в результате которогоУиен 1 рв 1 йется п 1)очность химических свЯзей 11 ожду поверхностньгиЕ атомами,что способствует более быстрому ихУДалециюр Увеличиваетсл отношениескорости травления материала на по-верхностных .выступах к скорости травления во впади 11 ах вследствие значительного умецьепеция скорости диК)узии через пленку суспензии в)еутрь35впадицы, что связано с гораздо боль 111 ими размерами молекул комплексоновв сравнении .с другими )цЕмически ак"те 1 х 311 ьеми компоце 1 етам)е, ЗТР Обстоятель"ство способствует более быстрому цболее качественному выхаживан 11 юпорр ,1верхцос ти , подавляется ормир ова ни 8на 6 о в ерхнос ти твердого тела О кис ныхи гидр о О кис ных пленок з а счет пр еимущественноГО Образования р а с ТБ О )и45МЫХ КОМПХЕЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ЭЛЕ"ментамц обрабатываемого материала.Примеры 1-9 выполняют ИЕ)и следую"щих постоянных режимах полирования5 ОЧастота вращения,полнровальникаУдельное дантление на цлас 100-150 г/смтиныРасход полнрующего состЕРИ ПОЛИРОПКЕ(пластиныпредварцтельцообработаны сйободиьп 1 абразивом зернистостью 5 мкм) 10-15 мкм,П р и и е р 1, Для полированияпластин фосфида индия и-типа ориентации (100) используют полируюпфе 1состав, ца 1 л воцы в котором приходится 200 г Б)0)р 80 мл глицерина,60 мл 30%-цогораствора перекиси водорода, 100 мл 25%-ного водного растворат)мм 11 ака. В качестве )цмеЕтЕески активной композиции применяют Ор)%-цыйЦаствОР ТРи)1011 а Бр котот)1)пе ДозЩ)Уютна поле 1 ровальцик в объеме Ч, =2 мл/мин, ОтношеЕеие объема полирующего состава к объему растворатрицона Б равно Ч:Ч=10;1,После полирования оценивают скорость съема, а также качество поверхпости с помощью проФилограапрофилометра, Ско 1)ость съема составляет Ы0,06 мкм/миц, Высота микроцеровностей 11 б 0,01 мкм.Е 1 р и м ер 2, Для полированияпластин фосфида индия и-типа ориентации (100) используют тот же полирующий состав, что и в примереВ качестве химически активной композиции применяют водный раствор, со-,держащий 5 мас.% трнлона Б и 9 мас,%гцдроксида калия (Ч = 5 мл/р 1 ин),При этом отношение Чп .Ч;-4:1, И =.0,8 мкм/миц, Ь 6 0.02 мкм.П р и и 8 р 3, Полирование ппР,(100) выполняют аналогично примеру1, В КатЕЕСТВВ ХИМИЧЕСКИ аКтИВНОй КОМпозиции используют 0,5%-цый растворЭДИЛ. Результаты обработки: Ч :Ч =и к10;1 р И =. 0,1 мкм/мицр 1) Ор 02 мкм.П р и м е р 4. Для полирован 11 яи-СаЛз (100) используют полируюпшйсоставр в котором на 1 л годы содержится 150 г Б).0), 60 мл глицерина,60 мл З 0%"ного раствора Не),40 мл 25%-иого раствора ИНОН.В зону обработки пластин подают2%-цый раствор трцлона Б со скоростью Ч,;, - 2-3 мх 1/мнн. Ре )ул 1 Еа)и5 1 ч 9обработки: Ч 1 Ч;, = 7: 1, И "- 1, 5 мнм/ми и ЬО, 01 ики.П р и и е р 5. Проводят химикомеханическое поливана 1 ц 1 е пластинниобата лития 1.1 НЬОЗ (2,-срез), Используют полирующий состав, в которои ца 1 л воды содерж 11 тся 250 г810 ил 1 200 г ЕгО, 100 мл глицерина, 60 и 11 ЗОЛ-ного расгнор;1 Н О20 ил 252-лого водного раствора аммиакаи 70 ип 402-ного раствора гидроксидакалия, Б зону обработки пластинподают 1 ОЕ-ны 11 раствор трилона Б соскоростью Ч,; = 5"20 ил/иин. Результать 1 обработки:Чд 1 Ч , 1:1, И0,4 икм/миц, Ь 40,05 икм,.П р и и е р 6. Лри полнронаниипластин Е,З.НЬОэ (Е-срез) используютполирующий состав согласно примеру 5расход 17.-ного раствора трилоца Бсоставляет Ч= 7 ил/иин, РезультатыОбработки 1 ЧдЧ 1 3 1 1ИО, 2 ики/мин, Ь0; 01-0, 02 мки.П р и и е р. 7. Полиронание пластин галлий"гадолициеного граната(001) выполняют аналогично прииеру6. И = 0,2 мкм/мин, Ь ( 0,03 ики.П р и и е р 8. Лри полированиипластин и-ЕпР (100) полирующии составои, приведенным в примере 1, ца по;лиравальцик дозируют 27."ный раствортрилоца Б, 11 = 1,5-2,0 мл/мин Результаты обработки: 7 1 Ч= 10:1,11 0,25 мкм/мин; Ь0,01 мкм.П р и и е р 9 (баэоный объект).При.полировании пластин и-ЕпР (100)используют полнрующий состав, в который вводят трилон Б. В полирующемсоставе содер 1 ю 1 тся 200 г Ях 01,962 680 мл глицерина,бО мл .107-,1 п 1 о раст.- вора Н О , 100 мл 257-цо 1 о раствор%1,ОН, 2 г трилоца Б и 1000 мл волы,Расход полирующего состава Ън щ20 мл/мин. Скорость съема И0,05 мкм/миц, Ь ф 0,02 мкм,Эффективность способа хим 11 ко-иеханического полирования заключаетсяв поньппении производительности абра"ботки при достижении высокого качест- "ва поверхности. Ф 0 р и у л а 11 э 0 б р е т е н и яФРСпособ химико-механическогопалирона ния поверхностей пластин,включающий раздельную подачу на вра"щающийся палирональцик полирующего .20 состава и активной водцой композиции, воздеиствие на обрабатываемуюповерхность пластин полировальникои,компонентаии полирующего состава иаКТИВНОЙ ВОДНОЙ КОИПозИЦИИ О Т Л Ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповь 1 щения качества обрабатываемойповерхности и производительности полирования, в качестве активной водной композици 11 используют растнор.щ этилецдиаминтетрауксусной кислотыили ее солей.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве солии активной водной коипозиции используют трило 11 Б в количестве 0,110 иа 1.,7., а подачу на вращающийсяполировальник полирующега состага иактивной Водной комп(эиции ведут присоотноп 1 ении обЪемов .(1-20): 1 соответственно,