Новые технохимические процессы и оборудование жидкостного химического снятия слоев полимеров в планарном микроэлектронном производстве

• Автор: Ковалев, Анатолий Андреевич
• Шифр специальности: 05.27.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 225 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 лава 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕ

ИЯ ПР1ЕССОВ 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. Спецтехнолошческое оборудование для жидкостною 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 ТЕХНОХИМИЧЕС.КИХ 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 фоторезиста вных слоев
2.3. Расчеты аппаратурнотехнологической реализации процесса ЖХС фоторезистивпых 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 РОВЕДЕНИЯ 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 ТЕХ1ЮХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. РЕЗУЛЬТАТЫ
ЭКСПЕРИМЕТАЛБНОГО И ПРОМЫШЛЕННОГО
4.1.1. Определение компонентного состава технологических растворов ЖХС методами титриметрической индикат
4.1.2. Аналитические методы феделения примесного состава технологических растюров 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 фоторезиста вных 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
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
4.1. Анализ методов и средств контроля растворов ЖХС
ОжеСПСКТрОСКО 1 ИИ
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 снецтехнологического
оборудования и техпроцессов ЖХС
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


К настоящему времени сформировались два основных направления в создании оборудовании для проведения процессов удаления фоторезистивных слоев с поверхности полупроводниковых подложек оборудование для проведения жидкостных технохимических процессов и оборудования для проведения сухих химических процессов. В свою очередь, существует два метода жидкостного снятия фоторезистивных слоев, различающихся физикохимическими механизмами протекания, а именно разложения и окисления фоторезистивных слоев. Окисление основано на использовании для процессов удаления фоторезистов и очистки пластин окислительных смесей, разложение фоторезистивных слоев на том, что молекула растворителя разлагает молекулу полимера и преодолеваег силу притяжения, которая удерживает фоторезистивный слой на поверхности. Па основе всех этих методов ЖХС фоторезистивных слоев в настоящее время во всем мире проводятся интенсивные исследования по разработке высокопроизводительного спецтехнологического оборудования для проведения процессов ЖХС, которое предусматривает проведение процессов чаще всего как простое окунание кассеты с пластинами в ванну с нагретыми реактивами с последующей промывкой и сушкой. После достижения в реактивах определенной степени загрязнения, они удаляются из производственного цикла и вновь вводятся чистые реактивы в необходимых количествах. Основной недостаток вышеперечисленного оборудования и оборудования, действующего в настоящее время практически на всех предприятиях электронной промышленности отсутствие в их составе блоков и устройств 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. В настоящее время во всем мире проводятся интенсивные исследования по разработке спецтехнологического оборудования, включающего системы регенерирования для проведения технохимических процессов ЖХС. При этом наиболее далеко продвинулись работы по созданию специального технологического оборудования, снабженного системами регенерирования на основе многоступенчатой высокотемпературной дистилляции в вакууме. К моменту начала работ, результаты которых представляются в настоящей диссертации, никаких разработок специального технологического оборудования, снабженного системами регенерирования отработанных растворов, для их промышленного внедрения в нашей стране не велось, а проводимые за рубежом основывались на принципиально иной концепции рекуперации. В этой же главе проведен анализ репроцессорных комплексов , схемы системы рекуперации и показано, что при выборе оптимальной ее системы необходимо учитывать параметры процесса электрохимического синтеза активных окислительных компонентов в растворах ЖХС. В ней же сформулированы задачи исследования. КАРО, и каталитического влияния на него IV и ОН ионов, а также ионов металловпримесей. Во второй главе предложена классификация методов ЖХС с целыо комплексного применения этих методов для создания нового спецтехнологического оборудования. КАРО. ЖХС является платина, обеспечивающая заданные параметры процессов. А . В третьей главе излагаются результаты разработки спецоборудования для проведения безотходных технохимических процессов ЖХС фоторезистивных слоев. Еячейки. Союкл. Разработано и запущено в эксплуатацию спецоборудование специальное технологическое оборудование Репроцессорные комплексы РКИ для проведения безотходных экологически безопасных технохимических процессов ЖХС фоторезистивных слоев поверхности кремниевых пластин, использующееся в производственной линии 0 выпуску ИЭТ на кристальном производстве завода Микрон. В, Гц в стабилизированное напряжение постоянного тока до 7,0 В и для гальванической развязки силовой цепи блока электрохимической синтеза и промышленной сети. Показано хорошее их соответствие требованиям технохимического процесса ЖХС, обеспечивающее в планарном микроэлектронном производстве создание СБИС приемлемую в промышленности производительность.