Композиция для химико-механического полирования полупроводниковых материалов

11 11 654662 ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик45) Дата опубликования описания 30.03.79, Я Губа, В, М, Огенко, Л. Н,уйко, В. К, Малютенко, Судового Красного ЗнаменЛ, В, Писаржевского и ИнсАН Украинско В, А. Тертых,и Н. В, Хаберфизической химиироводников оробкал В. Горю А, А Ордена и) Заявит институт итут полу ССР(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ХИМИКО-МЕХАНИЧЕСКОГО ОЛИРОВАНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛ 2 Изобретение относится к ся химико-механического полиропроводниковых материалов и ь использовано в полупроводнилогии.Под химико-механическим олра понимается одновременное сочетание химического и механического воздействия на поверхность твердого тела для получения более совершенной по структуре и рельефу поверхности по сравнению с чисто химической, либо механической обработкой,Химическое воздействие обуславливается введением в состав композиции травителей, разрушающих поверхностный слой полируемой поверхности. В качестве травителей применяют оксибромиды калия, натрия, кальция, лития, смеси водных растворов щелочи, окислителя и спирта, ампносоединения, а также различные смеси неорганических кислот и др.Механическое воздействие заключается в обработке поверхности мелкодисперсными частицами абразива, В качестве абразивов используют тонкие порошки карбидов и двуокисей металлов, нерастворенных фторидов, алмазные порошки, высокодисперсные кремнеземы и др. Действие абразива и травителя зависит непосредственно как от механических (таких, например, как твердость, пластичность), так и от химических свойств полируемых поверхностей.Известные композиции химпко-механического полирования голупроводниковых материалов включают в качестве абразивов двуокись кремния или другие окислы, диспергированные в жидкой среде, например в воде, с добавками вязких компонентов типа многоатомных спиртов пли без них, а в качестве травителей - гидроокисн щелочных или щелочноземельных металлов и пх соли.Однако при использовании известных композиций происходит загрязнение при полировании поверхности полупроводников ионами натрия, калия, что отрицательно влияет на электрофизические свойства полированной поверхности, ухудшает диэлектрические сзоиства окисных пленок, изготавливаемых на такой поверхности с целью получения МОП-структур, а также характеристики других полупроводниковых прибороз.Кроме того, использование щелочных травителей для полирования полупровод55 оо 65 никовых материалов типа АпВх приводит к пассивированию поверхности и затрудняет ее обработкуБлижайшим прототипом из числа известных,технйчейих решений является композиция для химико-механического полирова ния;,щфруро 4 аниковых материалов типаАцВ ,Комцозиция содержит твердую фазу - порошок двуокиси кремния в виде аэрозоля кремниевой кислоты (аэросила), диспергированного в водно-глицериновой смеси и химически активные агенты в виде водной смеси КОН и КоГе(СХ).Недостатком указанной композиции является то, что дисперсия коллоидного кремнезема в слабокислом растворе имеет минимальную физико-химическую устойчивость, обусловленную строением мицелл и отсутствием стабилизаторов, что приводит к слипанию отдельных частиц 51 О 2 и образованию крупных твердых агломератов, В результате на поверхности полупроводника в процессе полировки образуются царапины и дефекты структуры, а качество обработки поверхности ухудшается.Присутствие щелочного травителя приводит к образованию на поверхности водонерастворимых окислов и загрязнению поверхности полупроводников ионами калия, что приводит к ухудшени 1 о электрофизических свойств полированной поверхности.Цель изобретения - улучшение структурных и электрофизпческпх характеристик полированной поверхности.Достигается это тем, что предлагаемаякомпозиция содержит аэросил, модифицированный многоатомным спиртом, в качестве травителя - 40/о-ную молочную кислоту и 90%-ную азотную кислоту, в качестве много атомного спирта - этиленгликоль или диэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, вес. %;Аэросил, модифицированный многоатомным спиртом 10 - 2040%-ная молочная кислота 3 - б 90 О/о-ная азотная кислота 10 - 30 Этиленгликоль илидиэтиленгликоль В качестве многоатомного спирта длямодифицирования аэросилов применяютэтиленгликоль, диэтиленгликоль или глицерин,П р и м ер 1. Композицию, содержащую,вес %Аэросил, модифицированныйдиэтиленгликолем 1040%-ная молочная кислота 390%-ная азотная кислота 10Диэтиленгликоль Остальное используют для полирования образцов В 1 Я. Микронеровности полированной поверхности не превышают 200 А, плоскостность отличается от идеальной не более 5 1 О 15 25 зо 35 40 45 5 О чем на 5 10 Асм.ния - 1 мкм/мин,П р и м е р 2. Композицию, содержащую,вес. о/оАэросил, модифицированныйглицерином 1540 О/-ная молочная кислота 590/о-ная азотная кислота 90Этиленгликоль Остальноеиспользуют для полирования поверхностиобразцов 1 пЯЬ. Микронеровностн отрабоотанноп поверхности не превышают 150 А,сплоскостность - 5 10 А/см. Скорость полирования - 1,5 мкм/мин,Пр имер 3. Композицию, содержащую,вес. %Аэросил модифицированныйэтиленгликолем 2040 О/о-ная молочная кислота б90%-ная азотная кислота 30Этиленгликоль Остальноеиспользуют для полирования поверхностиобразцов 1 пЯЬ. Микронеровности полиросванной поверхности не превышают 200 А,сплоскостность 5 10 А/см, скорость полирования - 2 мкм/мин.Таким образом, полирование поверхности полупроводников предлагаемой композицией обеспечивает получение геометрически совершенной, оптически плоской,имеющей незначительный микрорельеф поверхности. Использование предлагаемойкомпозиции позволяет также избежать пассивирования обрабатываемой поверхностив процессе полирования полупроводника.Поверхность в процессе полирования незагрязняется ионами щелочных металлов иводонерастворимыми окислами элементовтретьей и пятой групп, что значительноулучшает ее электрофизические свойства.Дисперсия хранится длительное время безизменений и может применяться для многократного использования.Предлагаемая композиция может бытьиспользована для полирования тонких образцов монокристаллов АгпВ в планарнои технологии полупроводниковых приборов. Формула изобретения 1, Композиция для химико-механического полирования полупроводниковых материалов, содержащая аэросил, травитель и многоатомный спирт, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения структурных и электрофизических характеристик полированной поверхности, она содержит аэросил, модифицированный многоатомным спиртом, в качестве травителя - 40% -ную молочную кислоту и 90%-ную азотную кислоту, в качестве многоатомного спирРедактор А. Соловьева Корректор Л. Брахнина Заказ 307/10 Изд.241 Тираж 779 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раугпская наб., д. 4/5ТипограФия, пр. Сапунова, 2 та - этиленгликоль или диэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, вес. %:Аэросил, модифицированныймногоатомным спиртом 10 - 2040% -ная молочная кислота 3 - 6 90%-ная азотная кислота 10 - 30 Этиленглиголь плидиэтиленгликоль Остальное2. Композиция для химико-механического полирования для полупроводниковых 5 материалов по п, 1, отличающаясятем, что она содержит аэросил, модифицированный этиленгликолем пли диэтиленгликолем, или глицерином.