Настоящее изобретение относится к области промышленного производства полупроводников. Настоящее изобретение предлагает способ химической обработки поверхности полупроводниковой подложки, включающий стадии: размещение полупроводниковой подложки (4) над химическим раствором (5) при помощи вала (2) и установку нижней поверхности полупроводниковой подложки (4) на определенном расстоянии от поверхности жидкости химического раствора (5) и подачу струёй химического раствора на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки струйным аппаратом (3) для выполнения химической обработки нижней поверхности; и устройство для такой обработки, включающее химический резервуар (1), содержащий химический раствор, вал (2) для поддерживания полупроводниковой подложки (4) над химическим раствором, и струйный аппарат (3) для подачи химического раствора на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки (4). Способ позволяет выполнить химическую обработку одной стороны полупроводниковой подложки без какой-либо защиты ее другой стороны.

 

(57) Реферат / Формула:
изобретение относится к области промышленного производства полупроводников. Настоящее изобретение предлагает способ химической обработки поверхности полупроводниковой подложки, включающий стадии: размещение полупроводниковой подложки (4) над химическим раствором (5) при помощи вала (2) и установку нижней поверхности полупроводниковой подложки (4) на определенном расстоянии от поверхности жидкости химического раствора (5) и подачу струёй химического раствора на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки струйным аппаратом (3) для выполнения химической обработки нижней поверхности; и устройство для такой обработки, включающее химический резервуар (1), содержащий химический раствор, вал (2) для поддерживания полупроводниковой подложки (4) над химическим раствором, и струйный аппарат (3) для подачи химического раствора на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки (4). Способ позволяет выполнить химическую обработку одной стороны полупроводниковой подложки без какой-либо защиты ее другой стороны.

 

---

СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПОДЛОЖКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯ
Область изобретения
Настоящее изобретение относится к способу химической обработки полупроводниковых подложек при производстве полупроводников в промышленности, в частности к способу мокрой химической обработки полупроводниковых подложек в области производства полупроводниковых солнечных элементов, и более точно к способу мокрой химической обработки одной стороны полупроводниковых подложек.
Уровень техники
Существуют общие процессы в промышленном производстве полупроводников, заключающиеся в обработке поверхности полупроводниковых подложек химическими растворами, такие как процессы травления, очистки, регенерации и т.д. поверхности полупроводниковых подложек. Как правило, известные процессы мокрой химической обработки выполняют погружением полупроводниковых подложек в химические растворы. В таких случаях, мокрой химической обработке подвергаются обе стороны полупроводниковых подложек.
Однако во многих процессах промышленного производства полупроводников требуется мокрая химическая обработка только одной стороны полупроводниковых подложек, например в таких процессах как процесс травления одной стороны кремниевой или оксидной подложки. В этих процессах желательная мокрая химическая обработка одной стороны полупроводниковой подложки не может быть достигнута известным приемом обработки, состоящим в погружении полупроводниковой подложки в химический раствор.
Для мокрой химической обработки одной стороны полупроводниковой подложки, как правило, на практике поверхность, которая не нуждается в химической обработке, защищают от контакта с химическим раствором при помощи маскирования, и таким образом обработке подвергается только незащищенная поверхность полупроводниковой подложки. Например, в промышленном производстве полупроводников для защиты поверхности, которая не нуждается в обработке, часто используют фоторезист, что позволяет осуществить химическую обработку только одной стороны подложки. Однако, перечисленные способы мокрой химической обработки, выполняемые после защиты одной поверхности при помощи маскирования, имеют большие недостатки, которые включают не только необходимость осуществления дополнительных операций нанесения
и снятия покрытия, а также увеличение стоимости сырья и количества сточных вод, производимых в процессе обработки, что существенно усложняет процесс обработки и увеличивает стоимость продукта.
Известны несколько усовершенствованные технологии обработки полупроводниковых подложек, в которых преодолены недостатки способа обработки маскированием. Эти усовершенствования заключаются в размещении полупроводниковой подложки во время химической обработки не вертикально, а горизонтально и в удерживании подложки горизонтально поверхности химического раствора в химическом резервуаре. Когда полупроводниковую подложку помещают или удерживают горизонтально поверхности жидкости химического раствора, только нижняя поверхность полупроводниковой подложки находится в контакте с поверхностью жидкости химического раствора, и таким образом осуществляется обработка одной стороны (травление или очистка или регенерация) полупроводниковой подложки.
Однако все еще существует множество недостатков в выполнении операции обработки одной стороны полупроводниковой подложки указанным усовершенствованным способом. Поверхность жидкости химического раствора часто немного колеблется под влиянием окружающей среды. Развитие современной техники требует использования все более тонких полупроводниковых подложек, поэтому, например, при обработке полупроводниковых подложек небольшой толщины, составляющей менее 500 мкм, помещением или удерживаем горизонтально поверхности жидкости химического раствора даже небольшое колебание поверхности жидкости химического раствора приведет к увлажнению химическим раствором верхней поверхности полупроводниковой подложки или по крайней мере ее краев. Кроме того, когда полупроводниковую подложку обрабатывают помещением или удерживанием горизонтально поверхности жидкости химического раствора, химический раствор будет проникать в верхнюю поверхность полупроводниковой подложки вследствие сифонного эффекта, вызванного силой поверхностного натяжения раствора. В обоих описанных случаях происходит химическая обработка верхней поверхности полупроводниковой подложки, которая не нуждается в обработке, что вызывает понижение качества и/или недостаточную однородность полупроводниковой подложки и несоответствие требуемым стандартам.
Сущность изобретения
Для преодоления изложенных недостатков настоящее изобретение предлагает новый способ химической обработки поверхности полупроводниковой подложки и устройство
для осуществления такой обработки. Способ и устройство могут использоваться для химической обработки только одной стороны полупроводниковой подложки.
Таким образом, объектом настоящего изобретения является способ химической обработки поверхности полупроводниковой подложки, которым можно химически обработать только одну сторону полупроводниковой подложки без какой либо защиты ее другой стороны.
Другим объектом настоящего изобретения является устройство для химической обработки поверхности полупроводниковой подложки, которым можно химически обработать только одну сторону полупроводниковой подложки без смачивания или увлажнения другой стороны подложки из-за колебаний поверхности жидкости химического раствора и/или сифонного эффекта.
Настоящее изобретение предлагает способ химической обработки поверхности полупроводниковой подложки. включающий следующие стадии: размещение полупроводниковой подложки над химическим раствором при помощи вала и установку нижней поверхности полупроводниковой подложки на определенном расстоянии от поверхности жидкости химического раствора; и мокрую химическую обработку нижней поверхности полупроводниковой подложки струей химического раствора, выпускаемой из струйного аппарата, находящегося под полупроводниковой подложкой.
Настоящее изобретение предлагает устройство для химической обработки поверхности полупроводниковой подложки, которое включает химический резервуар для химического раствора, вал для поддерживания полупроводниковой подложки выше химического раствора и струйный аппарат для подачи струи химического раствора на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки.
Настоящее изобретения имеет следующие преимущества. Предлагаемые способ химической обработки и устройство для осуществления такой обработки обеспечивают приведение в контакт химического раствора с нижней поверхностью полупроводниковой подложки путем подачи струи химического раствора на нижнюю поверхность полу про во д н и ко во й подложки при помощи струйного аппарата, расположенного под полупроводниковой подложкой. При выполнении процесса взаимодействия нижней поверхности полупроводниковой подложки с химическим раствором расстояние между нижней поверхностью полупроводниковой подложки и поверхностью жидкости химического раствора, содержащегося в химическом резервуаре, может быть эффективно
увеличено для исключения возможности смачивания верхней поверхности полупроводниковой подложки химическим раствором.
В условиях промышленного производства поверхность жидкости химического раствора часто колеблется в некотором диапазоне под влиянием движения различных частей установки и существующих вибраций в окружающей среде. В случае, когда полупроводниковая подложка имеет толщину менее 500 мкм, расположение нижней поверхности полупроводниковой подложки слишком близко к поверхности жидкости химического раствора может привести к смачиванию химическим раствором верхней поверхности полупроводниковой подложки из-за колебаний поверхности жидкости химического раствора. С другой стороны, расположение нижней поверхности полупроводниковой подложки слишком далеко от поверхности жидкости химического раствора может привести к отсутствию контакта между ней и поверхностью жидкости химического раствора, и таким образом нижняя поверхность подложки может остаться не обработанной. Использование предлагаемого настоящим изобретением способа химической обработки и устройства для такой обработки, в котором используют струйный аппарат для подачи струи химического раствора на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки, посредством которой обеспечивается контакт нижней поверхности полупроводниковой подложки с химическим раствором, в результате которого происходит смачивание только нижней поверхности полупроводниковой подложки. С целью обеспечения контакта нижней поверхности полупроводниковой подложки с химическим раствором предлагаемые способ химической обработки и устройство для такой обработки позволяют эффективно увеличить расстояние между нижней поверхностью полупроводниковой подложки и поверхностью жидкости химического раствора, что приводит к предотвращению смачивания верхней поверхности полупроводниковой подложки из-за колебаний поверхности жидкости химического раствора.
Даже при отсутствии вибраций в окружающей среде, после того, как полупроводниковая подложка приходит в контакт с поверхностью жидкости химического раствора, верхняя поверхность полупроводника может постепенно смачиваться химическим раствором, который проходит по краям полупроводниковой подложки под действием сил поверхностного натяжения, то есть сифонного эффекта. Согласно предлагаемым способу химической обработки и устройству для такой обработки нижняя поверхность полупроводниковой подложки находится в контакте с химическим раствором
и смачивается струей химического раствора. Обеспечивая контакт нижней поверхности полупроводниковой подложки с химическим раствором посредством подаваемой струи, способ химической обработки позволяет эффективно увеличить расстояние между нижней поверхностью полупроводниковой подложки и поверхностью жидкости химического раствора, что предотвращает возникновение сифонного эффекта химического раствора в полупроводниковой подложке.
Кроме того, способ химической обработки и устройство для такой обработки позволяют эффективно увеличить расстояние между нижней поверхностью полупроводниковой подложки и поверхностью жидкости химического раствора с целью повышения устойчивости полу п ро вод н и ко во й подложки на валах, когда нижняя поверхность полупроводниковой подложки находится в контакте и смачивается химическим раствором. Когда полупроводниковая подложка находится в контакте с и удерживается на поверхности жидкости химического раствора, ее трудно удержать на валах во время промышленного производства вследствие плавучести и влияния колебаний поверхности жидкости на подложку, что непосредственно обусловлено легким весом полупроводниковой подложки. Это особенно затруднительно в случае непрерывного производства, когда перемещение полупроводниковых подложек и струйного аппарата горизонтально в одном направлении существенно влияет на устойчивость подложки из-за колебаний поверхности жидкости. Предлагаемые способ химической обработки и устройство для такой обработки позволяют эффективно увеличить расстояние между нижней поверхностью полупроводниковой подложки и поверхностью жидкости химического раствора и в этом случае; поверхностное натяжение жидкости вызовет направленную вниз силу тяги, прилагаемую на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки, в результате чего улучшается устойчивость полупроводниковой подложки на валах.
В промышленности полупроводников большинство процессов химических обработок полупроводниковых подложек приводит к образованию газа. Например, в процессе химического травления поверхности полупроводниковой подложки может образовываться водород. Так как предлагаемые способ химической обработки и устройство для такой обработки позволяют эффективно увеличить расстояние между нижней поверхностью полупроводниковой подложки и поверхностью жидкости химического раствора, газ, производимый в процессе химической обработки, может быть легко высвобожден из
нижней поверхности полупроводниковой подложки, что обеспечивает химическую обработку в обычной режиме.
Кроме того, предлагаемые способ химической обработки и устройство для такой обработки могут, если потребуется, использоваться в случае когда нижняя поверхность полупроводниковой подложки не находится в контакте с поверхностью жидкости химического раствора. В таком случае химический раствор в непрерывном или периодическом режиме подают струей на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки при помощи сопла. Таким образом, настоящее изобретение может обеспечить не только полное смачивание нижней поверхности полупроводниковой подложки химическим раствором, но также и непрерывное обновление химического раствора под полупроводниковой подложкой, что является предпочтительным для химической обработки полупроводниковых подложек.
Предлагаемые изобретением способ химической обработки и устройство для такой обработки пригодны не только для обработки одной стороны полупроводниковой подложки обычной толщины, но также и для обработки одной стороны полупроводниковой подложки значительно меньшей толщины. В частности, настоящее изобретение особенно пригодно для обработки одной стороны полупроводниковых подложек толщины менее 300 мкм.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - структурная схема, иллюстрирующая перемещение полупроводниковой подложки в химический резервуар во время непрерывной обработки;
Фиг. 2 - структурная схема, иллюстрирующая начало подачи струи раствора соплом, когда полупроводниковая подложка перемещается над соплом;
Фиг. 3 - структурная схема, иллюстрирующая постепенное смачивание нижней поверхности полупроводника;
Фиг. 4 - структурная схема, иллюстрирующая полное смачивание нижней поверхности полупроводниковой подложки и контакт нижней поверхности подложки с поверхностью жидкости; и
Фиг. 5 - структурная схема, иллюстрирующая полное смачивание нижней поверхности полупроводниковой подложки и отсутствие контакта между нижней поверхностью подложки и поверхностью жидкости.
Номера ссылок на чертежах обозначают:
1 химический резервуар
2 перемещаемый роликами вал
3 сопло (струйный аппарат)
4 полупроводниковая подложка
5 химический раствор.
Предпочтительные варианты выполнения изобретения
Настоящее изобретение далее описано подробно со ссылками на чертежи и в специальных примерах, которые не должны рассматриваться как ограничивающие его.
Настоящее изобретение обеспечивает способ химической обработки поверхности полупроводниковой подложки, в котором обрабатываемую полупроводниковую подложку 4 помещают над химическим раствором 5, находящимся в химическом резервуаре 1, при помощи валов, и нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на определенном расстоянии от поверхности жидкости химического раствора 5, затем нижнюю поверхность полупроводниковой подложки 4 химически обрабатывают струей химического раствора 5, подаваемой на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки 4, струйным аппаратом 3.
Полупроводниковая подложка представляет собой выполненную из полупроводникового материала пластину, такую как кремниевая пластина, германиевая пластина и т.д. толщиной 50-500 мкм.
Предпочтено полупроводниковая подложка 4 размещается горизонтально химическому раствору 5, но небольшой наклон не будет влиять на технический результат изобретения.
Вал 2, при помощи которого полупроводниковая подложка 4 размещается горизонтально, может быть выполнен по общеизвестным методикам. Предпочтительно, он может быть устройством с функцией перемещения, таким как вал 2 с роликом, для горизонтального перемещения полупроводниковой подложки 4 в определенном направлении с целью непрерывной обработки полупроводниковой подложки.
Нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на определенном расстоянии, равном 0,1-10 мм, предпочтительно 1-3 мм, более предпочтительно 2 мм, от поверхности жидкости химического раствора 5. Когда нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на небольшом расстоянии от поверхности жидкости химического раствора 5, струйный аппарат 3 может подавать химический раствор 5 немного слабее. Когда же нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на большом расстоянии от поверхности жидкости химического раствора 5, струйный аппарат 3 может подавать химический раствор 5 немного сильнее. Для
предотвращения влияния струи химического раствора 5, подаваемой струйным аппаратом 3, на стабильность движения полупроводниковой подложки 4, высота струи приблизительно равна расстоянию между верхним отверстием струйного аппарата и нижней поверхностью полупроводниковой подложки.
Химический раствор может быть однокомпонентным или многокомпонентным химическим раствором.
Интенсивность, с которой струйный аппарат (такой как сопло 3) подает химический раствор 5, предпочтительно, подбирают так, чтобы нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 смачивалась без воздействия на стабильность движения полупроводниковой подложки 4. Предпочтительно, высота подачи струйным аппаратом 3 химического раствора 5 равна расстоянию между нижней поверхностью полупроводниковой подложки 4 и поверхностью жидкости химического раствора 5.
Во время обработки нижней поверхности полупроводниковой подложки 4, полупроводниковая подложка 4 и струйный аппарат 3 могут находиться в стационарном состоянии, или они могут перемещаться относительно друг другу. Предпочтительно они перемещаются относительно друг другу.
Движение полупроводниковой подложки 4 и струйного аппарата 3 относительно друг другу может осуществляться одним из следующих способов: струйный аппарат 3 является неподвижным, а полупроводниковая подложка 4 перемещается в определенном направлении; или полупроводниковая подложка 4 является неподвижной, а струйный аппарат 3 перемещается в определенном направлении; или полупроводниковая подложка 4 и струйный аппарат 3 движутся в противоположных направлениях; или полупроводниковая подложка 4 и струйный аппарат 3 движутся с разными скоростями в одном направлении. Предпочтительно струйный аппарат 3 является неподвижным, а полупроводниковая подложка 4 перемещается в определенном направлении.
Как показано на фиг. 2, как только один конец полупроводниковой подложки 4 достигает струйного аппарата 3, струйный аппарат 3 начинает подавать химический раствор 5.
Во время обработки струйный аппарат 3 может подавать химический раствор 5 периодически или непрерывно. При периодической подаче раствор может подаваться струей один или более раз.
Когда нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на небольшом расстоянии от поверхности жидкости химического раствора 5, струйный аппарат 3 может
произвести подачу раствора только один раз, и вся нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 постепенно смочится химическим раствором 5 под действием силы поверхностного натяжения жидкости, и таким образом будет осуществлена химическая обработка всей нижней поверхности полупроводниковой подложки 4. Ускорение смачивания химическим раствором 5 нижней поверхности полупроводниковой подложки 4 может быть достигнуто увеличением времени подачи раствора струйным аппаратом 3. Конечно, во время обработки подложки струйный аппарат 3 также может подавать раствор непрерывно. Предпочтительно, струйный аппарат 3 подает химический раствор 5 непрерывно во время перемещения полупроводниковой подложки 4 над аппаратом. При выполнении вышеуказанного предпочтительного варианта способа подачи химического раствора и предпочтительном расстоянии между нижней поверхностью полупроводниковой подложки 4 и поверхностью жидкости химического раствора 5, нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 поддерживается в контакте с поверхностью жидкости химического раствора 5, содержащегося в химическом резервуаре 1, в течение всего процесса химической обработки.
Когда нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на большом расстоянии от поверхности жидкости химического раствора 5, струйный аппарат 3 может непрерывно подавать раствор от одного до другого конца полупроводниковой подложки 4 во время перемещения ее над струйным аппаратом 3. В этом случае нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 не находится в контакте с поверхностью жидкости химического раствора 5. Во время обработки, в зависимости от продолжительности перемещения полупроводниковой подложки 4 над струйным аппаратом 3 и размеров полупроводниковой подложки 4, подача раствора может длиться от одной до нескольких секунд, короткое время подачи предпочтительно.
В предлагаемом настоящим изобретением способе химической обработки могут использоваться один или более струйных аппаратов 3. В случае использования одного струйного аппарата, он может подавать раствор один раз, несколько раз или непрерывно. При использовании более одного струйного аппарата, каждое сопло может подавать раствор один раз, несколько раз или непрерывно.
В случае использования более одного струйного аппарата в зависимости от того, являются ли химические растворы, содержащиеся в разных химических резервуарах, одинаковыми или разными, химический раствор 5, подаваемый каждым струйным аппаратом 3, может быть одинаковым или разными.
Когда несколько струйных аппаратов 3 подают разные химические растворы 5, предпочтительно каждый из химических растворов 5 содержится в отдельном химическом резервуаре 1.
Полная ширина каждого струйного аппарата 3 (такого как сопло) должна быть равной ширине полупроводниковой подложки. Ширина струйного аппарата может быть немного меньше ширины полупроводниковой подложки при условии, что вся нижняя поверхность полу провод н и ково й подложки может быть смочена. Пред почтительно, полная ширина струйного аппарата немного меньше ширины полупроводниковой подложки 4.
Когда полупроводниковая подложка 4 и струйный аппарат 3 движутся относительно друг другу, они могут перемещаться медленно или быстро. В случае подачи раствора струйным аппаратом 3 только один раз, предпочтительно подложка и аппарат движутся относительно друг другу медленно для полного увлажнения всей нижней поверхности полупроводниковой подложки 4. В случае подачи раствора струйным аппаратом 3 несколько раз, подложка и аппарат могут двигаться быстрее. В случае подачи раствора струйным аппаратом 3 непрерывно, подложка и аппарат могут двигаться намного быстрее для уменьшения продолжительности обработки, такая обработка подходит для крупномасштабной обработки.
Когда нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на большом расстоянии от поверхности химического раствора 5 и струйный аппарат 3 подает раствор непрерывно, могут использоваться несколько струйных аппаратов 3, и каждый струйный аппарат 3 может подавать отличные от других химические растворы 5 для непрерывного выполнения обработки нижней поверхности полупроводниковой подложки 4 разными химическими растворами. В этом случае соседние струйные аппараты 3 могут находиться на большом или небольшом расстоянии. Предпочтительно, расстояние между аппаратами больше длины полупроводниковой подложки 4.
Поэтому, предлагаемый настоящим изобретением способ химической обработки позволяет обработать одну сторону полупроводниковой подложки 4 один или более раз.
При промышленном производстве полупроводников в качестве химического раствора может быть использован любой известный для такого применения раствор, такой как раствор гидрооксида натрия различных концентраций или фтористоводородная кислота различных концентраций, или смеси с одним или более другими растворами.
Предлагаемое настоящим изобретением устройство для химической обработки поверхности полупроводниковой подложки включает химический резервуар 1,
содержащий химический раствор 5, вал 2 для удерживания полупроводниковой подложки 4 над химическим раствором 5 и струйный аппарат 3 для подачи струи химического раствора 5 на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки 4.
Вал может поддерживать полупроводниковую подложку выше и на определенном расстоянии от химического раствора.
Предпочтительно, вал для поддержки полупроводниковой подложки имеет функцию перемещения, например, это могут быть ролики для перемещения полупроводниковой подложки горизонтально над химическим раствором.
Число используемых струйных аппаратов может быть равно одному или более и химические растворы, подаваемые каждым струйным аппаратом, могут быть одинаковыми или разными.
Струйный аппарат может быть установлен под или выше поверхности жидкости химического раствора.
Высота химического раствора, подаваемого струйным аппаратом, равна расстоянию между нижней поверхностью полупроводниковой подложки и верхним отверстием струйного аппарата.
Ширина струйного аппарата равна ширине полупроводниковой подложки. Она также может быть немного меньше ширины полупроводниковой подложки при условии, что вся нижняя поверхность полупроводниковой подложки может быть смочена.
Кроме того, струйный аппарат может горизонтально перемещаться.
Предлагаемый настоящим изобретением способ химической обработки позволяет обработать нижнюю поверхность полупроводниковой подложки, не смачивая ее верхнюю поверхность.
Предлагаемый настоящим изобретением способ химической обработки позволяет удерживать нижнюю поверхность полупроводниковой подложки в контакте с химическим раствором при помощи струйного аппарата, подающего химический раствор струей, что гарантирует надежность крупномасштабного производства.
Фиг. 1 - структурная схема, иллюстрирующая перемещение полупроводниковой подложки 4 в химическом резервуаре 1. Нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на небольшом расстоянии, равном приблизительно 2 мм, от поверхности жидкости химического раствора 5. Ролик вала 2 перемещает полупроводниковую подложку 4 горизонтально, чтобы закрыть сопло 3. В этом случае сопло 3 не подает химический раствор 5, и нижняя поверхность полупроводниковой
подложки 4 не находится в контакте с поверхностью жидкости химического раствора 5 и не смачивается.
На фиг. 2 нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на небольшом расстоянии, равном приблизительно 2 мм, от поверхности жидкости химического раствора 5. Когда ролик вала 2 перемещает один конец полупроводниковой подложки 4 горизонтально соплу 3, сопло 3 начинает подавать химический раствор 5, чтобы частично смочить нижнюю поверхность полупроводниковой подложки 4.
На фиг. 3 нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на небольшом расстоянии, равном приблизительно 2 мм, от поверхности жидкости химического раствора 5. В то время как ролик вала 2 продолжает перемещать полупроводниковую подложку 4 горизонтально, химический раствор 5 постепенно приходит в контакте с и смачивает другие части нижней поверхности полупроводниковой подложки 4 под действием силы поверхностного натяжения. В данном случае сопло 3 может подавать химический раствор 5 непрерывно или периодически. В случае подачи соплом 3 химического раствора 5 непрерывно, оно может перемещаться в противоположном направлении к полупроводниковой подложке 4 или в одном направлении с полупроводниковой подложкой 4, но с более медленной скоростью по сравнению с подложкой 4.
На фиг. 4 нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на небольшом расстоянии, равном приблизительно 2 мм, от поверхности жидкости химического раствора 5. Ролик вала 2 продолжает перемещать полупроводниковую подложку 4 горизонтально соплу 3. Затем сопло 3 прекращает подачу химического раствора 5. Нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 смачивается полностью химическим раствором 5 и находится в контакте с поверхностью жидкости.
На фиг. 5 нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на большом расстоянии, равном приблизительно 3 мм, от поверхности жидкости химического раствора 5. Когда ролик вала 2 перемещает полупроводниковую подложку 4 горизонтально соплу 3, сопло 3 начинает подавать химический раствор 5. Так как нижняя поверхность полупроводниковой подложки 4 находится на большом расстоянии от поверхности жидкости химического раствора 5, химический раствор 5 не может контактировать с нижней поверхностью полупроводниковой подложки 4 под действием силы поверхностного натяжения. Поэтому сопло 3 подает химический раствор 5 непрерывно во время движения полупроводниковой подложки 4 над соплом 3. Когда полупроводниковая
подложка 4 удаляется от сопла 3, ее нижняя поверхность смочена полностью, но не находится в контакте с поверхностью жидкости. Полупроводниковая подложка 4 продолжает двигаться далее и в процессе такого перемещения может быть вновь обработана следующим соплом 3. Кроме того, химические растворы, подаваемые разными соплами 3, могут быть одинаковыми или разными, что зависит от фактической необходимости. Пример 1
Химический раствор получают смешиванием растворов азотной и фтористоводородной кислот. Струйный аппарат состоит из одного сопла и зафиксирован. Нижняя поверхность полупроводниковой подложки находится на 2 мм выше поверхности жидкости химического раствора. Как только один конец полупроводниковой подложки оказывается над соплом, сопло подает химический раствор один раз. Затем во время движения полупроводниковой подложки ее нижняя поверхность постепенно смачивается химическим раствором под действием силы поверхностного натяжения. В течение всей обработки нижняя поверхность полупроводниковой подложки удерживается в контакте с поверхностью жидкости химического раствора, содержащегося в химическом резервуаре. Результаты проверки показывают, что верхняя поверхность полупроводниковой подложки не смочена химическим раствором.
Пример 2
Струйный аппарат состоит из нескольких сопл и зафиксирован. Нижняя поверхность полупроводниковой подложки находится на 10 мм выше поверхности жидкости химического раствора. Как только один конец полупроводниковой подложки достигает сопла, сопло начинает подавать раствор фтористоводородной кислоты и продолжает подачу до другого конца полупроводниковой подложки, перемещаемой над соплом. Затем полупроводниковая подложка продолжает перемещаться, и как только один конец полупроводниковой подложки достигает следующего сопла, сопло начинает подавать раствор фтористоводородной кислоты и продолжает подачу до другого конца полупроводниковой подложки, перемещаемой над следующим соплом. В течение всей обработки нижняя поверхность полупроводниковой подложки не находится в контакте с поверхностью жидкости химического раствора, содержащегося в химическом резервуаре. Результаты проверки показывают, что верхняя поверхность полупроводника не смочена химическим раствором.
Пример 3
Химический раствор представляет собой раствор химического никелирования. Струйный аппарат состоит из одного сопла и зафиксирован. Нижняя поверхность полупроводниковой подложки находится на ОД мм выше поверхности жидкости химического раствора. Как только один конец i ю л у 11 ро во д н и ко во й подложки достигает сопла, сопло начинает подавать раствор химического никелирования и продолжает подачу до другого конца по л у про во д н и ко во й подложки, перемещаемой над соплом. В течение всей обработки нижняя поверхность полупроводниковой подложки удерживается в контакте с поверхностью жидкости химического раствора, содержащегося в химическом резервуаре. Результаты проверки показывают, что верхняя поверхность полупроводника не смочена химическим раствором.
Пример 4
Химический раствор представляет собой раствор изопропилового спирта. Струйный аппарат состоит из нескольких сопл и зафиксирован. Нижняя поверхность полупроводниковой подложки находится на 5 мм выше поверхности жидкости химического раствора. Как только один конец полупроводниковой подложки достигает сопла, сопло начинает подавать раствор изо пропило во го спирта и продолжает подачу до другого конца полупроводниковой подложки, перемещаемой над соплом. Затем полупроводниковая подложка продолжает перемещаться, и как только ее один конец достигает следующего сопла, следующее сопло начинает подавать раствор фтористоводородной кислоты и продолжает подачу до другого конца полупроводниковой подложки, перемещаемой над следующим соплом. В течение всей обработки нижняя поверхность по л у п ро вод н и ко во й подложки не находится в контакте с поверхностью жидкости химического раствора, содержащегося в химическом резервуаре. Результаты проверки показывают, что верхняя поверхность полупроводника не смочена химическим раствором.
Предлагаемые изобретением способ обработки и устройство являются подходящими не только для обработки определенной поверхности полу про во д н и ко во й подложки. Как очевидно они включают различные возможные усовершенствования или модификации, производимые не отступая от сущности и объема настоящего изобретения. Поэтому в объем защиты настоящего изобретения также входят предлагаемые способ обработки и устройство для обработки одной поверхности, применимые для других объектов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ химической обработки поверхности полупроводниковой подложки, включающий: размещение полупроводниковой подложки над химическим раствором в химическом резервуаре при помощи вала и установку нижней поверхности полу п ро во д н и ко во й подложки на определенном расстоянии от поверхности жидкости химического раствора; и
химическую обработку нижней поверхности полупроводниковой подложки подачей струи химического раствора на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки струйным аппаратом и таким образом смачивание нижней поверхности полупроводниковой подложки.
2. Способ по п. 1, в котором полупроводниковой подложкой является выполненная из полупроводникового материала пластина толщиной 50-500 мкм.
3. Способ по п. 1, в котором нижняя поверхность полупроводниковой подложки находится на расстоянии 0,1-10 мм от поверхности жидкости химического раствора.
4. Способ по п. 3, в котором нижняя поверхность полупроводниковой подложки находится на расстоянии 1-3 мм от поверхности жидкост и химического раствора.
5. Способ но п. 1, в котором химический раствор является однокомионентным или многокомпонентным химическим раствором.
6. Способ по п. 1, в котором химический раствор подается непрерывно или периодически на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки струйным аппаратом.
7. Способ по п. 1 или 6, в котором высота химического раствора, подаваемого струйным аппаратом, равна расстоянию между нижней поверхностью полупроводниковой подложки и верхним отверстием струйного аппарата.
8. Способ по п. 6, в котором в случае периодической подачи струйным аппаратом химического раствора на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки химический раствор подают один или более раз.
9. Устройство для химической обработки поверхности полупроводниковой подложки, включающее:
химический резервуар для размещения химического раствора;
вал для поддерживания полупроводниковой подложки над химическим раствором; и
струйный аппарат для подачи химического раствора на нижнюю поверхность полупроводниковой подложки.
10. Устройство по п. 9, в котором вал предназначен для перемещения полупроводниковой подложки горизонтально в определенном направлении.
11. Устройство по п. 9, в котором химический резервуар содержит химический раствор и снабжен струйным аппаратом.
12. Устройство по п. 9, в котором химический резервуар может быть снабжен одним или более струйными аппаратами и химические растворы, подаваемые каждым струйным аппаратом, могут быть одинаковыми или разными.
13. Устройство по и. 9, в котором струйный аппарат имеет ширину, равную или немного меньше ширины полупроводниковой подложки.
¦ф-=ф^ф-=ф=-1 1
ФИГ. 1
ф-=ф=7^^-ФИ 1
ФИГ.2
4 3
ФИГ.З
1/2
2/2