Новые технохимические процессы и оборудование жидкостного химического снятия слоев полимеров в планарном микроэлектронном производстве тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.07, кандидат технических наук Ковалев, Анатолий Андреевич

• Ковалев, Анатолий Андреевич
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ковалев, Анатолий Андреевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ УДАЛЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТИВНЫХ СЛОЕВ С

ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН.

1.1. Специальное технологическое оборудование для «сухого» снятия фоторезистивных слоев.

1.1.1. Классификация оборудования для «сухой» обработки пластин.

1.1.2. Основные технические и технологические параметры оборудования для «сухой» обработки

1.2. Специальное технологическое оборудование для жидкостного химического снятия (ЖХС) фоторезистивных слоев.

1.2.1. Классификация оборудования для жидкостной обработки пластин.

1.2.2. Основные технические и технологические параметры оборудования для жидкостного химического снятия фоторезистивных слоев.

1.3. Спецтехнологическое оборудование для жидкостного химического снятия фоторезистивных слоев, включающее системы регенерирования отработанных растворов.

1.3.1. Тенденции развития и общее состояние проблемы

1.3.2. Оборудование для ЖХС фоторезистивных слоев с поверхности полупроводниковых пластин, основанное на процессах высокотемпературной дистилляционной рекуперации.

1.4. Постановка задач исследований.

Выводы.

Глава 2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЖХС ФОТОРЕЗИСТИВНЫХ СЛОЕВ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА РАСТВОРОВ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ.

2.1. Оценка возможности использования электрохимического синтеза кислотных растворов.

2.2. Анализ использования электрохимически синтезированных растворов и выбор оптимальных режимов процесса окисления фоторезистивных слоев.

2.3. Расчеты аппаратурно-технологической реализации процесса ЖХС фоторезистивных слоев с учетом механизмов реакции и их кинетических закономерностей.

2.4. Влияние природы электродного материала на процесс электрохимического синтеза растворов ЖХС.

Выводы

Глава 3 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ БЕЗОТХОДНЫХ ТЕХНОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЖХС ФОТОРЕЗИСТИВНЫХ СЛОЕВ.

3.1. Анализ модификаций блоков электрохимического синтеза.

3.2. Блоки электрохимического синтеза растворов ЖХС, их очистки и рекуперации.

3.2.1. Выбор материала анода для блока электрохимического синтеза растворов ЖХС, их очистки и рекуперации

3.2.2. Расчет параметров анода блока электрохимического синтеза растворов ЖХС, их очистки и рекуперации

3.3. Принципы блочно модульной реализации технохимического оборудования на основе электрохимического синтеза растворов ЖХС, их очистки и рекуперации.

Выводы.

4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СПЕЦИАЛЬНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И НОВЫХ ТЕХНОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО И ПРОМЫШЛЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

4.1. Анализ методов и средств контроля растворов ЖХС.

4.1.1. Определение компонентного состава технологических растворов ЖХС методами титриметрической индикации

4.1.2. Аналитические методы определения примесного состава технологических растворов ЖХС методом инверсионной вольтамперометрии. Аппаратура и средства измерения.

4.1.3. Определение органических загрязнений растворов ЖХС методом жидкофазного окисления органических примесей с титриметрической индикацией.

4.2. Определение степени окисления фоторезистивных слоев технологическими растворами ЖХС.

4.3. Контроль параметров структур полупроводниковых подложек после проведения процессов ЖХС.

4.3.1. Контроль параметров поверхности полупроводниковых подложек после проведения процессов ЖХС методом Оже-спектроскопии.

4.3.2. Анализ качества поверхности полупроводниковых подложек после проведения процессов ЖХС по уровням привносимой дефектности.

4.3.3. Анализ качества поверхности полупроводниковых подложек после проведения процессов ЖХС по электрофизическим параметрам.

4.4. Результаты внедрения нового спецтехнологического оборудования и техпроцессов ЖХС.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Новые технохимические процессы и оборудование жидкостного химического снятия слоев полимеров в планарном микроэлектронном производстве»

Актуальность проблемы. Микроэлектроника в настоящее время является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей промышленности, являясь катализатором научно-технического прогресса. Уровень развития электронной промышленности и объемы производства ее основных изделий - интегральных схем (ИС) во многом характеризуют экономический и оборонный потенциал страны.

Возрастание требований к экономичности производства изделий электронной техники (ИЭТ) в современной микро- наноэлектронике и его экологической безопасности вызывает необходимость пересмотра многих традиционных подходов к разработке технологического оборудования и используемых при этом приемов и методов. Известно, что более 60% трудоемкости операций, применяемых в технологии изготовления полупроводниковых приборов, больших (БИС) и сверхбольших интегральных микросхем (СБИС) занимают жидкостные технохимические процессы, требующие большого расхода дорогостоящих особочистых (марки ОСЧ) реактивов, затрат на их приготовление, транспортировку и утилизацию. В настоящее время главными причинами, ограничивающими применение стандартных жидкостных технохимических процессов являются проблемы, обусловленные их экологической опасностью, энерго и материалоемкостью.

Для жидкостного химического снятия (ЖХС) фоторезистивных слоев с поверхности полупроводниковых пластин в электронной промышленности используются установки, которые представляют собой автоматизированные линии, состоящие из отмывочных устройств и травильных ванн, промежуточных емкостей, соединенных между собой с помощью трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры, фильтров, насосов и другого оборудования. Травильные ванны заполняются высокочистыми реактивами, где проводится обработка поверхности полупроводниковых пластин. После достижения в реактивах определенной степени загрязнения, они удаляются из производственного цикла и вновь вводятся чистые реактивы в необходимых количествах. Отработанные загрязненные реактивы сбрасываются в кислотно-щелочную канализацию и направляются на утилизацию отходов.

Основной недостаток действующих практически на всех предприятиях отрасли установок - отсутствие в их составе оборудования для регенерирования реактивов с целью их повторного использования. Это приводит к высокой экологической опасности производства ИЭТ, большому расходу используемых дорогостоящих реактивов, которые сбрасываются в производственную канализацию после одноразового применения.

Кроме того, при проведении процессов ЖХС в стандартных установках типа: «Лада» и «Кубок», активность и чистота растворов различны в разные периоды времени обработки пластин. При этом более высокое качество отмывки достигается для пластин, очищаемых чистым раствором, которые имеют более высокое качество, чем пластины, очищаемые в конце процесса, когда содержание загрязнений в растворе становится более высоким.

В связи с этим, весьма актуальными и целесообразными являются исследования, направленные на разработку и создание специального технологического оборудования, снабженного системами регенерирования отработанных растворов, для их промышленного внедрения на основе высокоэффективных ресурсосберегающих процессов ЖХС. Эти задачи и являются предметом исследования данной работы.

Новые процессы ЖХС представляют собой качественно новые экологически безопасные технохимические процессы обработки поверхности материалов электронной техники.

Актуальность работы неоднократно подчеркивалась в решениях совещаний и научно-технических семинаров специалистов оборонных отраслей промышленности и Управления электронной промышленности Министерства экономики Российской Федерации: Решение совещания специалистов оборонных отраслей промышленности № 20-20-11 от 24.09.96 г: «Основные проблемы природоохранной деятельности оборонных отраслей промышленности» {Москва, сентябрь -1996 г.); Решение совещания специалистов оборонных отраслей промышленности №20-20-15 от 15.03.97 г.: «Безотходные технологии жидкостной химической очистки поверхности» (Москва, март-1997); Решение совещания специалистов оборонных отраслей промышленности №20-20-15 от 23.10.97 г.: «Безотходные технологии жидкостной химической очистки поверхности», проведенном на Второй Международной выставке-конгрессе «Высокие технологии. Инновации, инвестиции» (Санкт-Петербург, июнь 1997 г; Решение научно-технической конференции № 38/102 от 06.10.97 г. ): «Достижения научной школы в области электроаналитических методов анализа и безотходных экологически чистых технологий жидкостной химической очистки поверхности» (Томск - Москва, 1997); Решение совещания специалистов оборонных отраслей промышленности №20-28-19 от 12.09.99 г.: «Безотходные технохимические процессы очистки поверхности в микроэлектронике», проведенном на Четвертой Международной выставке-конгрессе «Высокие технологии. Инновации, инвестиции» (Санкт-Петербург, июнь 1999 г) и т.д.

Цель работы.

Целью диссертационной работы являются разработка новых технохимических процессов и создание оборудования жидкостного химического снятия слоев полимеров в планарном микроэлектронном производстве

Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:

У Разработать теоретические и экспериментальные основы создания безотходных технологий ЖХС полимерных светочувствительных слоев с поверхности полупроводниковых подложек.

Разработать специализированное технологическое оборудование для внедрения в планарное микроэлектронное производство новых экологически чистых безотходных технологий ЖХС полимерных светочувствительных слоев с поверхности полупроводниковых подложек.

Оптимизировать условия электрохимического синтеза растворов состава: \^aKmH2so4 + c^gmcj), основанного на процессах электрохимической активации и очистки; оценить возможности электромембранных методов их получения с точки зрения опытно-промышленного использования.

Изучить влияние новых высокоэффективных технологических сред состава: ['актH,S04 + на параметры МОП-структур, сформированных на полупроводниковых пластинах.

Провести опытно-промышленное внедрение нового специального технологического оборудования и безотходных технологий ЖХС полимерных светочувствительных слоев с поверхности полупроводниковых подложек в действующих линиях планарного микроэлектронного производства ИЭТ.

Научная новизна работы состоит в следующем:

Впервые разработаны теоретические и экспериментальные основы экологически безопасных безотходных технологий ЖХС полимерных светочувствительных слоев с поверхности полупроводниковых подложек.

Впервые разработано новое специальное технологическое оборудование для безотходных технологий ЖХС полимерных светочувствительных слоев в планарной технологии микроэлектроники, конструкция которого защищена патентами России.

Оптимизированы условия электрохимического синтеза растворов состава: \yaKmH2so4+c^oKuJ, основанного на процессах электрохимической активации и очистки. Оценены возможности электромембранных методов их получения с точки зрения опытно-промышленного использования.

Впервые предложен и теоретически обоснован механизм процесса ЖХС фоторезистивных слоев с поверхности полупроводниковых структур технологическими средами состава: \^aKmH2S04 + C^OKKUC), защищенный патентами России. Изучено влияние новых высокоэффективных технологических сред на электрофизические параметры полупроводниковых структур.

Проведено опытно-промышленное внедрение нового специального технологического оборудования и безотходной экологически безопасной технологий ЖХС в действующие линии производства ИЭТ на предприятиях отрасли, обеспечивающего полную рекуперацию отработанных растворов.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные технологии и оборудование позволяют повысить экологическую безопасность и ресурсосбережение планарного микроэлектронного производства ИЭТ.

1. Разработано и изготовлено первое отечественное спецтехнологическое оборудование (Репроцессорный комплекс PK-II), основанное на процессах электрохимического синтеза растворов состава: \*c"<"' i/2S04 + С'у,,.„с J и их регенерирования, оснащенное автоматизированной системой управления технологическими процессами и средствами высокочувствительного экспрессного мониторинга их параметров.

2. Разработаны технологические маршруты реализации высокоэффективного экологически безопасного технохимического процесса ЖХС полимеров с поверхности полупроводниковых структур. Проведено внедрение в микроэлектронное планарное производство на предприятиях и в научно-исследовательских институтах Управления электронной промышленности Минэкономики РФ технологических маршрутов на основе нового разработанного технохимического безотходного процесса ЖХС.

3. Проведено опытно-промышленное внедрение в микроэлектронное планарное производство на ведущих предприятиях Управления электронной промышленности Минэкономики РФ нового специального технологического оборудования и безотходных технологий ЖХС.

4. Эффективность разработанных техпроцессов ЖХС и технологического оборудования достаточно убедительно подтверждена результатами электрофизических параметров полупроводниковых структур МОП-транзисторов, аналитическими методами (спектроскопии поверхности, инверсионной вольтамперометрии, атомно-эмиссионной спектроскопии с индукционно-связанной плазмой, титриметрического анализа).

Практическая значимость работы подтверждена актами о внедрении и использовании результатов диссертационной работы.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Анализ различных типов оборудования для проведения процессов удаления фоторезистивных слоев, разработка классификации ЖХС применительно к технологии микроэлектроники, выявление основных недостатков существующего технологического оборудования для проведения процессов ЖХС.

2. Теоретическое обоснование возможности использования новых высокоэффективных технологических сред, основанных на процессах электрохимического синтеза растворов состава: \^aKmH,so4 +C-^okucJ для

ЖХС фоторезистивных слоев.

3. Проведение анализа возможностей различных типов блоков электрохимического синтеза растворов ЖХС с точки зрения реализации требуемых параметров процессов их очистки и рекуперации.

4. Результаты разработки и экспериментального исследования первого отечественного спецтехнологического оборудования (Репроцессорный комплекс PK-II), реализующего безотходные технологии ЖХС, имеющие ряд принципиальных отличий и значительных преимуществ от обычно применяемых технологических модулей в стандартных линиях химобработки планарного производства ИЭТ.

5. Анализ параметров процессов электрохимического синтеза концентрированной серной кислоты, благодаря которым удается получить раствор ЖХС, обладающий высокими окислительными свойствами, достаточными для проведения процессов полного окисления слоев фоторезистивных пленок до С02 и П2С).

6. Механизм реакций образования окисляющих компонентов, получаемых в разработанном спецтехнологическом оборудовании, представляющий собой несколько основных стадий и позволяющий синтезировать в анодной камере электрохимической ячейки: а) пероксомононадсерную кислоту H2S05; б) перекись водорода Н202; в)пероксодисерную кислоту H2S208; г) озон 03; д) высшие полиокиси гомологического ряда Н2Оп, где п > 2 .

7. Механизм воздействия раствора ЖХС на слои фоторезистов, протекающий по радикально-цепному механизму с «вырожденным разветвлением». Для инициирования реакций окисления органических соединений используется термический нагрев раствора до температуры от 80 до 100°С и сводится, в основном, к образованию конечных, устойчивых газообразных продуктов реакции:

- (CHNSO)х - +{о}-> С02 f +Н20 + NO, t +S021 (1)

8. Результаты исследований влияния новых высокоэффективных технологических сред ЖХС, получаемых в разработанном спецтехнологическом оборудовании, на электрофизические параметры полупроводниковых структур МОП-транзисторов. Механизм влияния новых высокоэффективных технологических сред на физико-химические параметры поверхности полупроводниковых структур.

9. Результаты обработки при помощи спецтехнологического оборудования экспериментальных и серийных партий пластин, сравнительные показатели качества очищаемой поверхности кремниевых пластин.

10.Результаты опытно-промышленного внедрения в микроэлектронное планарное производство на одном из предприятий РАСУ первого отечественного спецтехнологического оборудования (Репроцессорный комплекс PK-II) и новых ресурсосберегающих технологий ЖХС.

Апробация работы.

Тема работы является составной частью фундаментальных и прикладных исследований в области новых процессов и оборудования, предусмотренных:

Президентской Целевой Программой «Развитие электронной техники в России (1994-2000)»;

Федеральной Целевой Программой «Реструктуризация конверсии оборонной промышленности»; постановлениями Правительства РФ и распоряжениями Департамента радиоэлектроники и приборостроения Министерства экономики РФ.

По теме диссертации выполнялись НИОКР:

1. «Новые методы физико-химической обработки кремниевых пластин, методов очистки жидких технологических сред, финишной подготовки в обеспечении производства СБИС 1-4 М». Постановление СМ СССР №547-114 СС от 28.04.88 г.

2. «Разработка новых экологически безопасных энергоресурсосберегающих технохимических процессов в планарном производстве микроэлектроники. Автоматизация техпроцессов, внедрение, стандартизация, лицензирование». Шифр НИОКР «Лотос-3» Российский Фонд технологического развития Миннауки РФ. ( Договор № 153-747-1/7 - 4 от 06.02.97 г.).

3. «Разработка новой экологически безопасной ресурсосберегающей технологии удаления фоторезистивных пленок электрохимически активированными растворами серной кислоты». Президентская Целевая Программа «Развитие электронной техники в России (19942000). Шифр НИОКР «Экоресурс-2». Приказ Департамента радиоэлектроники и приборостроения № 21 от 27.10.97 г.

4. «Разработка, внедрение, госаттестация методов и средств высокочувствительного экспресс-анализа и выпуск установочной партии многоканальных волътамперометрических анализаторов материалов микроэлектроники, объектов окружающей среды и товаров народного потребления» Шифр «Лотос-MBA» Российский Фонд технологического развития Миннауки РФ. ( Договор № 257/97 -4 от 01.06.98 г.).

5. «Разработка методов и средств высокочувствительного экспрессного контроля высокочистых веществ». Инновационная межвузовская научно-техническая программа «Синтез металлоорганических соединений и получение высокочистых веществ».

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах и конференциях: «Экологически чистые технологические процессы в решении проблем охраны окружающей Среды», Иркутск, 1996; на выставке-конгрессе: «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (Санкт-Петербург, июнь 1997 г.); на Международной научно-технической конференции: «Научно-технические основы высоких технологий» (Новосибирск, октябрь 1997); на Международном конгрессе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции.» (Санкт-Петербург, 1998 г); на 10-ой научно-технической конференции «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления», Гурзуф, 1998 г; на 11-ой научно-техническая конференции «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления», Гурзуф, 1999 г; на Всероссийской научно-техническая конференция «Микро- и наноэлектроника-98», Звенигород, 1999 г., Международном конгрессе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции.» (Санкт-Петербург, 1999 г); Международной выставке «SEMI» (Зеленоград, 1999 г.).

Публикации. Результаты диссертационной работы изложены в 3 статьях, тезисах 9-ти докладов на конференциях, 5-ти патентах Российской Федерации, 2-х свидетельствах РФ на полезную модель, 5-ти отчетах по НИР и ОКР.

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, обсуждения результатов, выводов, списка использованной литературы и приложения. Работа содержит 225 страниц машинописного текста, включая 25 таблиц, 45 рисунков и список литературы из 99 наименований.

Заключение диссертации по теме «Оборудование производства электронной техники», Ковалев, Анатолий Андреевич

Именно параметры электрохимической активации, процессов, протекающих при первичной активации 15-18 М раствора серной кислоты; при воздействии активированного раствора на поверхность и, в основном, при повторной активации отработанных растворов и одновременной их очистке, являются основой всего механизма полного цикла рекуперации предлагаемого нового техпроцесса ЖХС фоторезистивных слоев с поверхности полупроводниковых пластин. ВЫВОДЫ

Результаты проведенных экспериментов и промышленных испытаний, сравнительные показатели качества очищаемой поверхности кремниевых пластин свидетельствуют:

1. Разработанное спецтехнологическое оборудование является высокоэффективным и позволяет в сравнении с существующей технологией: а) исключить из процесса перекись водорода; б) сократить на 90-95 % потребление серной кислоты; в) значительное (в 10-100 раз) снижение промстоков; г) снижение затрат на транспортные расходы; д) снижение затрат на дополнительные реактивы; е) повышение срока службы оборудования; ж) повышение экологической безопасности производства.

2. О практической осуществимости процессов полного удаления фоторезистивных пленок с поверхности кремниевых пластин растворами состава: (*акт H2S04 + J

3. О целесообразности и практической осуществимости замены стандартной материало- и энергоёмкой технологии ЖХС в смеси КАРО на предлагаемый способ ЖХС в активированных 15-18 М растворах H2SO4 в связи с получением сопоставимых результатов по величине порогового напряжения МОП-транзисторов; по результатам функционального контроля; по результатам зарядовых состояний вольтамперных характеристик; по подвижному и эффективному заряду.

ЗАКЛЮ ЧЕНИЕ

В процессе выполнения диссертационной работы решены актуальные научно-технические задачи, связанные с проблемой разработки нового специального технологического оборудования, снабженного системами регенерирования отработанных растворов, для их промышленного внедрения на основе высокоэффективных ресурсосберегающих процессов ЖХС.

Получены следующие основные результаты:

1. Проведен анализ различных типов оборудования для проведения процессов удаления фоторезистивных слоев, разработана классификация ЖХС применительно к технологии микроэлектроники, выявлены основные недостатки существующего технологического оборудования для проведения процессов ЖХС - отсутствие систем регенерирования растворов ЖХС.

2. Впервые теоретически исследована возможность использования процессов электрохимического синтеза растворов ЖХС и показано, что их применение целесообразно и актуально как с точки зрения повышения эффективности процессов ЖХС, так и повышения экологической безопасности планарного микроэлектронного производства.

3. Проведен анализ возможностей различных типов блоков электрохимического синтеза растворов ЖХС с точки зрения реализации требуемых параметров процессов их очистки и рекуперации.

4. Выполнены расчеты электрохимических параметров процессов электрохимического синтеза окислителей С^окшл.

5. Проведен анализ возможностей различных типов электродных материалов (родия и платины) для обеспечения требуемых параметров электрохимического синтеза.

6. Впервые проведен анализ характеристик блока электрохимического синтеза, позволивший рассчитать параметры анода для процессов синтеза, очистки и рекуперации растворов состава \^aKmH2so4 + c^ ) и показать, что в качестве электрода необходимо применять водоохлаждаемый танталово-платиновый анод, обладающий высокой коррозионной стойкостью в растворах 15-18 М серной кислоты, выдерживающий высокую анодную плотность тока 50005500 —7 при напряжении на электродах 5,0-5,5 В. м

7. Проведена оценка эксплуатационных характеристик блока электрохимического синтеза растворов состава: \^акт H2so4+c^om ), их очистки и рекуперации. Показано хорошее их соответствие требованиям технохимического процесса ЖХС, обеспечивающего создание ИЭТ в планарном микроэлектронном производстве с приемлемой в промышленности производительностью.

8. Впервые предложен и теоретически обоснован механизм процесса ЖХС фоторезистивных слоев с поверхности полупроводниковых структур технологическими средами состава: \^aKniH2SO4+C^0KKUC), защищенный патентами России. Изучено влияние новых высокоэффективных технологических сред на электрофизические параметры полупроводниковых структур.

9. Впервые разработано, экспериментально исследовано и внедрено в промышленную эксплуатацию первое отечественное спецтехнологическое оборудование «Репроцессорный комплекс РК-П», обеспечивающее полную рекуперацию растворов ЖХС, включающее в себя: а) специализированный технологический модуль, обеспечивающий транспортировку технологического раствора от блока электрохимического синтеза к основной рабочей ванне для проведения процессов ЖХС в стандартной установке химобработки; б) блок питания и систему контроля и управления, обеспечивающую формирование команд и сигналов, управляющих работой исполнительных элементов.

10.В процессе опытной эксплуатации разработанного спецоборудования для проведения процессов ЖХС с применением Репроцессорного комплекса (PK-II) проведен цикл исследований параметров процессов, разработаны и используются в эксплуатации технологическая и эксплуатационная документация, приведенная в Приложениях 3 и 4.

11.Результаты обработки экспериментальных и серийных партий пластин, представленные в диссертационной работе, сравнительные показатели качества очищаемой поверхности кремниевых пластин свидетельствуют: а) о полном удалении фоторезистивных пленок с поверхности кремниевых пластин растворами состава: [*aKmH2SC)4 б) о целесообразности и практической осуществимости замены стандартной материало- и энергоёмкой технологии ЖХС в смеси КАРО на предлагаемый способ ЖХС в активированных 15-18 М растворах H2SO4 в связи с получением сопоставимых результатов по величине порогового напряжения МОП-транзисторов; по результатам функционального контроля; по результатам зарядовых состояний вольтамперных характеристик; по подвижному и эффективному заряду.

12. Разработанное новое спецтехнологическое оборудование позволяет в сравнении с существующей технологией: а) исключить из процесса перекись водорода; б) сократить на 90-95 % потребление серной кислоты; в) значительное (в 10-100 раз) снижение промстоков; г) снижение затрат на утилизацию промстоков; д) снижение затрат на транспортные расходы; е) снижение затрат на дополнительные реактивы; ж) повышение срока службы оборудования; з) повышение экологической безопасности производства.

13.Разработанные новые спецтехнологическое оборудование и технохимические процессы снятия фоторезистивных слоев с поверхности полупроводниковых подложек защищены 5 патентами России и 2 свидетельствами на полезную модель.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ковалев, Анатолий Андреевич, 2000 год

1. J.H. Lee, W.1. Jang, B.O. Choi, H.J. Yoo, S-C. Park «Development of a MESc-compliant cluster tool»//Solid State Technology, 1995, October, p. 93 - 97.

2. P. Singer «Meeting Oxide, Poly and Metal Etch Requirements»//Semiconductor international, April 1993, p.50 54.

3. P. Singer «The Many Challenges Of Oxide Etching»//Semiconductor international, June, 1997, p. 109 114.

4. J.T. Lee «А Comparison of HDP Sources for Polisilicon Etching»//Solid State Technology, August, 1996, p. 63-69.

5. Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. Киреева В.Ю. «Физико-химические и технологические основы проектирования разработки процессов и оборудования сухого размерного травления функциональных слоев микросхем», М., МИЭТ, 1991 г., 154 с.

6. W. М. Lee «А proven sub-micron photoresist stripper solution for post metal and via hole processes»//Solid State Technology, 1998, October, p. 1-16.

7. L.H. Kaplan, B.K. Bergin «Residue from Wet Processing of Positive Resist»// Electrochem. Soc., Vol.127, № 2, 1980, p.986.

8. Pintchovski, J.B.Price, P.J.Tobin, J.Paley and K.Kobold «Thermal Characteristics of H2S04 -H202 Silicon Wafer Cleaning Solution», // Electrochem.Soc., Vol.126, №8, 1979, p.1428.

9. W.Kern, «The Evolution of Silicon Wafer Cleaning Technology»//Electrochem. Soc., Vol. 197, No.6, p. 1887, 1990.

10. К. Yoneda «Wafer Clean Technology for Sub Micron Processing», // Techical Proceeding Semicon Japan, p. 162, 1991.

11. Vic Comello «Semiconductor International», p.76, March, 1991.

12. К. Skidmore «Reprocess Chemicals at the Fab Line. Recycle chemicals to minimize waste, cut cost and meet federal regulations» //Semiconductor international, July, 1988, p. 1 -6

13. Jones, G. Hoffman, W. Yuan «Improved Wafer cleaning with ultra pure Piranha» Microcontamination Conference and exposition, Santa Clara convention center, October 27-30, 1987, p.69-80.

14. Патент США №4980032, МКИ5 B01D3/10 /Dobson Jesse С., McCormick Marshall, Dobson Jesse C.; «Distillation method and apparatus for reprocessing sulfuric acid». Alameda Instruments 1пс.-3аявл.12.08.88; Опубл.25.12.90; НКИ 203/40

15. Патент США №5061348, МКИ5 B01D3/10 / McCormick Marshall, Dobson Jesse С. «Sulfuric acid reprocessor with continuous purge of second distillation vessel». Alameda Instruments Inc.-Заявл. 15.02.90; Опубл.29.10.91; НКИ 203/40.

16. Патент США №5032218, МКИ5 B01D3/10 / Dobson Jesse С.; «Sulfuric acid reprocessor». Alameda Instruments Inc.-Заявл.24.08.89; Опубл. 16.06.91; НКИ 203/40.

17. Патент США №5225048, МКИ5 B01D3/10 / Waliace I.Yuan. «Method for concentration of liquids». Athens Corp.,-Заявл.29.01.91; 0публ.06.06.93; НКИ 203/40.

18. Патент США №5018855, МКИ5 G01N21/74 / John В. Davison and et al. «Atomic absorption process monitoring». Athens Согр.,-Заявл.26.10.88; Опубл.28.05.91; НКИ 203/40.

19. Патент США №5236555, МКИ5 B01D3/14 / Waliace I.Yuan. «Apparatus for concentration of liquids». Athens Согр.,-Заявл.24.10.91; Опубл. 17.08.93; НКИ 203/40.

20. Бокарев В.П., Вахрушев М.Ю., Гизатуллин М.Р. «Очистка пластин кремния от органических примесей»//Электронная промышленность, 1993, №4, с.33-34.

21. Алехин А.П., Боков Ю.С., Вьюков JI.A «Фотостимулированная очистка кремниевых пластин от органических загрязнений»//Электронная промышленность, 1994, №2, с.8-9.

22. Kern W. Semiconductor Surface contamination investigated by radioactive tracer techniques//Solid State Technol. 1972. - V.15, №1-2. - P.34-45.

23. Kern W., Puotinem D. Cleaning solutions based on higrogen peroxide for use in silicon semicondutor technology//RCA Rev. 1970, №6, p. 187-200.

24. Kern W. Radiochemical study of semiconductor surface contamination//RCA Rev. 1970. - №6, p.203-264.

25. М.А.Сальников, Л.Г.Корягина, И.Ф.Зубова «Пероксид водорода особой степени чистоты для микроэлектроники» //Электронная промышленность, 1992, №1, с.77-83.

26. Thermal characteristics of the H2SO4-H2O2 silicon wafer cleaning Solution/F. Pintchovsky, J.Prince, P.J.Tobin et all//J.Electrochem. Soc. 1979, 126, №8, p.1428-1430.

27. B.C.Сотников, К.А.Лаврентьев, О.П.Новикова «Применение смеси перекиси водорода с аммиаком для отмывки поверхности кремниевых пластин» //Электронная промышленность, Сер.2 Полупроводниковые приборы, 1975. -Вып. 1(93), с.98-109.

28. Удаление фоторезиста в перекисно-аммиачных смесях/ И.Г.Ерусалимчик, А.С.Никонов, И.П.Старшинов и др.//Электронная техника. Сер.2 п/п приборы, 1977, вып.7(117), с.104-107.

29. Старшинов И.П. «Состав перекисно-аммиачных смесей для очистки поверхности кремния» //Электронная техника, сер.2. Полупроводниковые приборы. Вып. 1(174), 1985, с.66-71.

30. Pintchovski, J.B.Price, P.J.Tobin, J.Paley and K.Kobold «Thermal Characteristics of H2S04-H202 Silicon Wafer Cleaning Solution», J. Electrochem.Soc., Vol.126,8, p. 1428, 1979.

31. W.Kern, «The Evolution of Silicon Wafer Cleaning Technology» , J. Electrochem. Soc., Vol. 197, N0.6, p. 1887, 1990.

32. Диссертация на соискание ученой степени к.х.н. Черновой Е. Е. «Закономерности электрохимической активации водных сред для целей пробоподготовки труднорастворимых соединений к анализу» Томск, ТПУ, 1997. 145 с.

33. Диссертация на соискание ученой степени к.х.н. Поспеловой Н.В. «Механизм процессов электрохимического синтеза высших кислородных соединений H2S2Og и 03 на родиевом, иридиевом и платиновом электродах» М., МГУ, 1970. 181 с.

34. Раков А.А., Носова К.И., Касаткин Э.В. О механизме совместного электрохимического образования надсерной кислоты, озона и кислорода на платиновом аноде в растворах серной кислоты//Труды IV Совещания по электрохимии. -. М., 1959. с.834-835.

35. Диссертация на соискание ученой степени к.х.н. Веренцовой Л.Г. «Адсорбционно-каталитическая активность платины и палладия, электрохимически диспергированных на графит» М., МГУ, 1985.247 с.

36. Строганова Н.И, Елфимова Г.И., Машников И.В., Богдановский Г.А. Гетерогенно-каталитический распад Н2С>2. на платинированном графите в растворе метанола.//Ж.прикл.химии.1980.Т.53.С.1635-1637.

37. Химия и технология перекиси водорода/под ред. Серышева Г.А. Л., 1984. -200 с.

38. Фиошин М.Я., Смирнова М.Г. Электросинтез окислителей и восстановителей. Л.: Химия, 1981. - 212 с.

39. Vesevovsky V.I., Kasatkin E.V., Yakovleva А.А. et al. Structure of the double layer and Kinetics of anodic proceses at high potentials//Electochim. Acta. 1972. V.17, p.2095-2101.

40. Яковлева A.A., Шуб Д.М. Электрокаталитические явления в неорганических системах при высоких анодных потенциалах/ЛПроблемы электрокатализа. М., 1980. - с. 197-233.

41. Потапова Г.Ф.; Раков А.А., Касаткина Э.В Исследование состояния поверхности пластины при электролизе растворов серной кислоты в35 18процессе пероксосоединений методом меченых атомов S , О и импенданса. //Электрохимия. 1977. - т.13, вып.8, с.1190-1194.

42. Smit W., Hoogland J. The mechanism of the anodic formation of the Peroxodisulfate ion on platinum I. Establishment of the participating anion//Electochim. Acta. 1971. V. 16, №1, p. 1-10.

43. Smit W., Hoogland J. The mechanism of the anodic formation of the Peroxodisulfate ion on platinum II. Time dependance of the anode potential//Electochim. Acta. 1971. V. 16, №6, p.821-832.

44. Smit W., Hoogland J. The mechanism of the anodic formation of the Peroxodisulfate ion on platinum III. Elaboration of experimantal results//Electrochim. Acta. 1971. V. 16, №7, p.961-980.

45. The role defects in the specific adsorption of anion on Pt (111)//RN Ross (Ir) materials sciences division/I.Chim.Chys. 1991. - №88, p. 1353-1380.

46. Казаринов В.Е., Балашова Н.А. О зависимости адсорбции ионов от потенциала платины/Доклады АН СССР. 1964. - т. 157. №5, с. 1174-1179.

47. Гирина Г.П., Казаринов В.Е. О причине изменения электрохимических свойств платины в области анодных потенциаловЮлектрохимия. 1966. -т.2, вып.7. - с.835-836.

48. Федотов Н.П., Алабышев А.Ф., Ротинян А.П. и др. Прикладная электрохимия. Л.:Химия, 1967. - 600 с.

49. Хаханина Т.П., Карбаинов Ю.А., Чернова Е.Е., Клюева Т.Б. Закономерности процесса электровыделения кислорода на платине из растворов серной кислоты. // Изв. Вузов. Химия и химическая технология.-1991.-№9.-С.47-52

50. Фиошин М.Я., Смирнова М.Г. Электросинтез окислителей и восстановителей. Л.: Химия, 1981. - 212 с.

51. Vesevovsky V.I., Kasatkin E.V., Yakovleva А.А. et al. Structure of the double layer and Kinetics of anodic processes at high potentials//Electochim. Acta. -1972. V.17, p.2095-2101.

52. Яковлева А.А., Шуб Д.М. Электрокаталитические явления в неорганических системах при высоких анодных потенциалах/ЛПроблемы электрокатализа. М., 1980. - с. 197-233.

53. Патент России №2024993, МКИ5 Н 01 L 21/312 // Хаханина Т.И., Красавина JI.3., Клюева Т.Б., Шмелева Т.Б., Красников Г.Я., Карбаинов Ю.А. «Способ очистки изделий, преимущественно, полупроводниковых пластин»-Заявл. 16.06.92.; Опубл. 15.12.94.Бюл.№23.

54. Патент России №2109087, МКИ5 С 23 G 1/02 , 1/36 // Хаханина Т.И., Клюева Т.Б., Селиванова И.Н., Савельев В.А., Красников Г.Я. «Способ очистки поверхности металлов»-3аявл.21.01.97. Зарегистр в Госреестре изобретений 20.04.98. Бюл.№11.

55. Патент России №2077788, МКИ5 С 23 G 1/02 , 1/36 // Хаханина Т.И., Клюева Т.Б., Семакина O.K., Шулепов И.А., Жуков В.Т. «Способ очистки медной поверхности»-Заявл.07.06.94 г. Зарегистр в Госреестре изобретений 20.04.97. Бюл.№10.

56. Берлина Т.В. и др. В кн. Каталитические реакции в жидкой фазе, Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1963, с.ЗЗО

57. Петрий О.А., Цирлина Г.А. Современные представления о строении границы раздела платиновые металлы / растворы электролитов // Итоги науки и техники. Сер. Электрохимия / ВИНИТИ.-1991.-34.-C.3 8-43

58. Bockris J.O.M., Gamboa-Aldeco М. Adsorption from solution on platinum: an in situ ellipsometric and radiotracer study // J. Electrochem.Soc.-1990.-137, № 3.-C.1650-1660.

59. Markovic N., Ross P.N., Faguy P.W. Anion adsorption on Pt from sulfuric acid electrochemistry and fourier transform infrared spectroscopy // J. Electrochem.Soc.-1993.-140, № 6.-C.1638-1641.

60. Беренблит B.M., Гуськов B.A., Либеров B.A. В кн. «Пассивность и коррозия металлов. JL: Химия, 1971, вып.67, С.92-128

61. Гуськов В.А., Данилова Т.К., Якушева И.П. В кн. «Пассивность и коррозия металлов. Д.: Химия, 1971, вып.67, С.20-36

62. Smit W., Hoogland J. The mechanism of the anodic formation of the Peroxodisulfate ion on platinum I. Establishment of the participating anion//Electochim. Acta. 1971. V. 16, №1, p. 1-10.

63. Smit W., Hoogland J. The mechanism of the anodic formation of the Peroxodisulfate ion on platinum II. Time dependance of the anode potential//Electochim. Acta. 1971. V. 16, №6, p.821-832.

64. Smit W., Hoogland J. The mechanism of the anodic formation of the Peroxodisulfate ion on platinum III. Elaboration of experimantal results//Electrochim. Acta. 1971. V.16, №7, p.961-980.

65. The role defects in the specific adsorption of anion on Pt (111)//RN Ross (Ir) materials sciences division/I.Chim.Chys. 1991. - №88, p. 1353-1380.

66. Казаринов В.Е., Балашова Н.А. О зависимости адсорбции ионов от потенциала платины/докл.АН СССР. 1964. - т.157. №5, с.1174-1179.

67. Гирина Г.П., Казаринов В.Е. О причине изменения электрохимических свойств платины в области анодных потенциалов //Электрохимия. 1966. -т.2, вып.7. - с.835-836.

68. Хаханина Т.Н., Карбаинов Ю.А., Чернова Е.Е., Клюева Т.Б. Закономерности процесса электровыделения кислорода на платине из растворов серной кислоты // Изв. вузов. Химия и хим. технология.- 1991.-№9. С.47-52.

69. Хаханина Т.И., Карбаинов Ю.А., Чернова Е.Е., Клюева Т.Б. Влияние поверхностных химических реакций в инверсионной вольтамперометрии на кинетику электродного процесса // Ж. Физической химии.- 1991.- Т. 65. -№9. С. 1990-1993.

70. Хаханина Т.И., Карбаинов Ю.А., Зуева А.В., Долгушин В.Т. Закономерности формирования окислительной смеси в катодной камере двухкамерного электролизера в процессе электролиза воды // Изв. вузов. Химия и хим. технология.- 1993.-№>8. С.83-88.

71. Хаханина Т.И., Карбаинов Ю.А., Зуева А.В., Долгушин В.Т. Закономерности формирования окислительной смеси в анодной камере двухкамерного электролизера в процессе электролиза воды // Изв. вузов. Химия и хим. технология.- 1993.-№8. С.88-91.

72. Хаханина Т.И., Карбаинов Ю.А., Зуева А.В., Долгушин В.Т. Химические и электрохимические превращения в катодной камере двухкамерного электролизера в процессе электролиза воды // Изв. вузов. Химия и хим. технология.- 1993.-Т.36 -№11. С.66-71.

73. Первь^зЖ^гй^^^Цгерального директора1. АКТ

74. Настоящий акт не может финансовых расчетов.

75. Зам. начальника цеха 01 по подготовке производст1. Долгов А.Н.