164439. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető anyag polirozására alkalmas sziliciumdioxid alapú szuszpenzió előállítására

SZABADA1MI 164439 MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY V4

^ Bejelentés napja: 1972. VI. 14. (Hl—327) Közzététel napja: 1973. VIII. 28. Nemzetközi osztályozás: C 09 k 3/14 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1975. X. 31. Feltalálók: Farkas Miklós oki. vegyészmérnök, 25%, Fikár Endréné vegyésztechnikus, 25%, Rózsa Pálné oki. vegyész, 25%, Zoltai Gyula technikus, 25%, Budapest Tulajdonos: Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet, Budapest Eljárás félvezető anyag polírozására alkalmas sziliciumdioxid alapú szuszpenzió előállítására Találmányunk szilíciumdioxid alapú szuszpenzió előállítási eljárására vonatkozik, amely szuszpenzióval kémiai-mechanikai eljárással polírozzuk a félvezetőgyártásnál használatos szilícium egykristályszeletek felületét. Ismeretes, hogy az egykristályos félvezető alapanyagok kemények és ridegek, megmunkálásuk, csak koptató jellegű eljárásokkal lehetséges. Az egyes műveletek: vágás, csiszolás és polírozás. A kiindulási anyag egykristályos öntecs, ezekből pl. gyémántvágóélű fűrészlapokkal vágják az adott vastagságú és kristálytani orientációjú szeleteket. Csiszoláskor a vágott szeletekről a vágás folyamán keletkezett sérült felületi réteget eltávolítják, és létrehozzák a sík-párhuzamos felületet. A csiszolási eljárás folyamán ismét keletkezik sérült réteg, ez azonban lényegesen kisebb vastagságú, mint amely a vágás hatására keletkezett. A polírozás műveletének feladata az, hogy a csiszolásnál keletkezett sérült réteget minimálisra levékonyítsa, gyakorlatilag eltávolítsa és olyan tükörfényes karcmentes felületet alakítson ki, amelyen a kiemelkedések 0,1 /finnél kisebbek. A mechanikai polírozáshoz legelterjedtebben a gyémántalapú és alumíniumoxid^alapú polírozó anyagok használatosak. A szubmikron szemcsézettségű gyémántporok, amelyeket általában pasztaszerű anyagba keverve hoznak for-10 15 20 25 30 galomba, igen jó hatásfokúak. Alkalmazásukat azonban egyrészt a költségességük, másrészt az a tény korlátozza, hogy a látszólag aükörfényesre polírozott felület mindig tartalmaz mikroszkopikus méretű karcokat. Ezért, ha jó hatásfoka miatt alkalmazzák is a polírozáshoz, mindig beiktatnak befejező műveletként valamely más anyaggal való utópolírozást. Az alumíniumoxidalapú polírozó anyagok a mechanikai polírozás ismert és elterjedten használt anyagai. Jellemző azonban, hogy az így megmunkált félvezető felületen mindig található egy igen vékony sérült réteg, pl. szilícium esetében ez legfeljebb 0,2 fim, de kisebb keménységű alapanyagok ipl. permánium esetében annál vastagabb. A korund alapú polírozó anyagok hátrányos jellemző sajátsága továbbá az, hogy polírozás folyamán iá polírozó anyagszemcsék beágyazódnak a polírozott anyag felületi rétegébe és eltávolításuk a szokásos tisztítási technikákkal, az ultrahangos tisztítási műveletet is beleértve, nem lehetséges. A fenti káros felületi hatások elkerülése más technológiai megoldások alkalmazását tették szükségessé, ilyen a félvezető egykristály oknál a kémiai-mechanikai polírozás. Ez egy olyan összetett eljárás, amelynek során a mechanikai polírozás mellett kémiai maratás is létrejön. Átfogó ismertetést ad a megmunkálási tech-164439