Клеящий состав для крепления полупроводниковых пластин при полировании

 

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для крепления полупроводниковых пластин при полировании. Состав содержит компоненты, мас.%: канифоль 80-85, церезин 15-18; двухромовокислый калий 0,08-0,09; смесь трихлорэтилена с изопропиленом 150-500 Смесь трихлорэтилена с изопропиленом взята в весовом соотношении 70:30. Характеристика состава: при комнатной температуре в жидком состоянии. 1 табл.

СООЗ .СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (® H 01 L 21/302

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф ОВИДП ЕЛЬСТВУ (21) 4811273/25 (22) 06.04.90 (46) 07.04.92. Бюл. 1 13 (71) Завод "Квазар" Научно-произ" водственного объединения "Микропроцессор" (72) М.Д.Живов, E.È.Áîãäàíoâ, P.Â.Ët0áàê, В.Я.Вялый и О.С.Иванчич (53) 621 ° 382.002(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1290955, кл, Н 01 L 21/302, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Р 1294215, кл. Н 01 L 21/302, 1984. (54) КЛЕЯЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН ПРИ ПОЛИРОВАНИИ

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых пластин преимущест-. венно при их полировании.

Известен клеящий состав для крепления полупроводниковых пластин при их механической обработке, содержащий канифоль, триглицерид и растворитель, причем каждый состав наносят на столик для закрепления пластин центрифугированием.

Недостатком этого состава явля- ется наличие краевых сколов и трещин на пластинах при их полировании, так как при разогреве полировальника в процессе обработки пластин клеящий состав размягчается, прочность. удержания пластин на столика снижается, происходит их сдвиг на столике, что, „„SU„„1725293 А 1 2 (57) Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для крепления полупроводниковых пластин при полировании.

Состав содержит компоненты, мас.ь: канифоль 80-85; церезин 15-18; двухромовокислый калий 0,08-0,09, смесь трихлорэтилена с изопропиленом 150-500. Смесь трихлорэтилена с изопропиленом взята в весовом соотношении 70:30. Характеристика состава: при комнатной температуре в жидком состоянии. 1 табл. сопровождается скалыванием и растрескиванием пластин. При достаточно сильном размягчении состава возможен срыв пластин со столика и их бой.

Повышение же прочности удержания пластин на столике путем снижения давления на пластины при полировании и температуры полировальника значительно снижает скорость полирования и, соответственно, производительность процесса обработки.

Наиболее близким к предлагаемому является клеящий состав для крепления полупроводниковых пластин при полировании, содержащий канифоль, це" резин и двухромовокислый калий, при" чем отвержденный состав наносят на разогретый столик плавлением.

Недостатком известного состава является большой клин пластин после

172529 полирования, так как нанесение клеящего состава плавлением не обеспечивает -ребуемую точность крепления пластин на столике из-за большого

5 разброса толщины слоя состава под пластинами. Кроме того, при неравномерности нанесения клеящего состава на столик пластины при полировании испытывают повышенные механические нагрузки, что приводит к скалыванию, растрескиванию и бою пластин.

Целью изобретения является улучшение качества и повышение выхода годных пластин. 15

Клеящий соста в для крепления полупроводниковых пластин при полировании, содержащий канифоль, церезин и двухромовокислый калий, дополнительно содержит смесь трихлорэтилена с изопропанолом, взятых в массовом соотношении 70:30, при следующем соотношении компонентов, мас.w.

Канифоль 80-85

Церезин 15-18

Двухромовокислый калий 0,08-0,09

t,месь трихлорэтилена с изопропанолом 150-500

Введением смеси трихпорэтилена ЗО с изопропанолом достигается получением клеящего состава в жидком виде и возможность его нанесения на столик центриФугированием равномерным по толщине слоем. В этом случае обеспечивается минимальный клин (разнотолщинность) пластин и отсутствие скалывания, растрескивания и боя пластин при полировании, так как пластины при высокой точности креп- 40 пения на столике не испытывают повышенных механических нагрузок.

Массовое соотношение трихлорэтилена и изопропанола 70:30 соответствует образованию азеотропной смеси 45 этих растворителей, отличающейся стабильным составом при использовании и высокой растворяющей способностью.. Этим достигается полное растворение канифоли и церезина, пред" 50 ставляющих собой сложные органические соединения, и получение клеящего состава высокой степени однородности без твердых включений. Применение индивидуальных растворителей ипи неазеотропных смесей вызывает лишь частичное растворение твердых компонентов, вследствие чего состав содержит нерастворенные частицы твер3 4 дой фазы. Кроме того, стабильность азеотропной смеси делает возможным проводить регенерацию состава для повторного использования.

При массовом содержании смеси трихлорэтилена с изопропанолом менее 150 мас,,ч., например 120 мас.ч. из-за повышенной вязкости состав наносится на столик неравномерным слоем, точность крепления пластин на столике снижается и клин пластин после полирования увелич,1вается.

При массовом содержании смеси трихлорэтилена с изопропанолом более 500 мас-.ч„, например 530 мас.ч., из-за малой вязкости толщина наносимого на столик состава не првышает 1-2 мкм. В этом случае снижается прочность крепления пластин на столике, что приводит к срыву пластин со столика при полировании.

При массовом содержании канифоли менее 80 мас.ч., например 75 мас ° ч,> и церезина более 18 мас.ч., например 20 мас.ч., клеящий состав характеризуется низкой прочностью крепления пластин на столике в начальный период полирования, когда температура полировальника находится в пределах 293-298 К, в результате происходит самопроизвольный срыв пластин со столика и их бой.

При массовом содержании канифоли более 85 мас.ч., например 90мас.ч. и церезина менее 15 мас.ч., например 12 мас.ч, при температуре полировальника 3 15-316 К клеящий состав размягчается, происходит сдвиг пластин и их скалывание и растрескивание, а при 317-318 К происходит срыв пластин со столика. В то же время при соблюдении рекомендуемого массового соотношения компонентов размягчение состава возможно только при 327-323 К, а срыв пластин - только при 330 К и выше.

При массовом содержании двухромовокислого калия менее 0,08 мас.ч., например 0,05 мас.ч. или более

009 мас. ч.,например 0 12 мас.ч., ухудшается качество отмывки пластин после обработки, Клеящий состав готовят следующим образом.

В кастрюлю из жаростойкого стекла помещают канифоль и добавляют двухромовокислый калий, нагревают до полного расплавления компонентов

172529 и выдерживают при ч83 К в течение 2 ч.

После окончания выдержки в полученную смесь добавляют церезин, перемешивают до получения однородной массы, прекращают нагрев и охлаждают смесь на воздухе до полного затвердевания.

В специальную емкость заливают трихлорэтилен, затем изопропанол и тщательно перемешивают, Отвержденную смесь извлекают из кастрюли и помещают в емкость с растворителями. Крышку емкости герметично закрывают и нагревают содержимое до полного растворения твердой фазы. После этого 15 прекращают нагрев и охлаждают состав до комнатной температуры.

Подготовку столика. и крепление полупроводниковых пластин на столике осуществляют следующим образом. Столик диаметром 350 мм помещают в специальную центрифугу, закрепляют фиксаторами, включают привол вращения центрифуги и подают в центральную часть столика дозированное количество клеящего состава. После полного растекания состава по поверхности столика выключают привод вращения центрифуги и после остановки свобождают столик от фиксаторов. Затем помещают столик на нагревательную плиту и выдерживают при 365 К в течение 5 мин для полного удаления растворителей из слоя клеящего сос= тава.

Кремниевые пластины, например, диаметром 100 мм, прошедшие после резки операции формирования фаски, двустороннего шлифования свободным абразивом и глубокого химического травления в кислотном травителе, раскладывают на столике и помещают под охлаждающий пресс, прижимающий пластины при давлении 2,5 10 Па. Ох5 лаждают, столик с пластинами под пресФормула изобретения

Ю.

Клеящий состав для крепления полуЗО проводниковых пластин при полировании, содержащий канифоль, церезин и двухромовокислый калий, о т л и ч а ю щ и " с я тем, что, с целью . улучшения качества и повышения выхода годных пластин, он дополнительно содержит смесь трихлорэтилена с изопропанолом, взятых в массовом соотношении 70:30 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

40 Канифоль 80-85

Церезин 15-18

Двухромовокислый калий 0,08-0,09

Смесь трихлорэтилена

45 с изопропанолом 150-500

Брак по сколам трещинам и бою пластин, Ф

Клин пластин по

Пример

Смесь

Двухромовокислый калий

Церезин

Канифоль сле поли" рования, мкм трихлорэтилена с изопропанолом

4,0

5,2

3,7

17 0,083

15 0,08

18 О,ОЭ

500

83

Предлагаемый состав, мас.Ф сом до комнатной температуры.

Закрепленные на столике пластины подвергают химико-механическому полированию. Предлагаемый состав может быть нанесен также непосредственно на нерабочую сторону полупроводниковых пластин.

Примеры использования предлагаемого состава и результаты полирования пластин по сравнению с известным представлены в таблице.

Производительность процесса полирования с использованием предлагаемого состава не уменьшается. Использование клеящего состава для крепления полупроводниковых пластин при полировании позволяет повысить качество пластин, значительно уменьшив их разнотолщинность (клин) в процессе полирования. Выход годных пластин по сравнению с известным увеличивается на 1,0-3,04 и за счет исключения брака по сколам и трещинам, а также раскалывания пластин.

1725293

Продолжение таблицы

При мер

Предлагаемый состав, мас.3

Клин пластин после полиКанифоль

Церезин рования, мкм

199 0,1

15,7

2 5

Составитель О.Бочкин

Техред g,дрык Редактор И.Шулла

Корректор М;Самборская

«««4»«» «» le

Заказ 1180 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

5 90

6 85

7 80

8 (из- 80 вест ный1

Двухромовокислый калий

««««

20 0,085

12 0,087

l8 0,09

15 0,08

Смесь трихлорэтилена с изопропанолом

530

5,0

4,4

10,3

3,0

Брак по скрлам, трещинам и бою плв» стин, 3

1„8

1,3

1,6