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Verfahren zum chemisch-mechanischen Polieren

IP.com Disclosure Number: IPCOM000016863D
Original Publication Date: 1998-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-21
Document File: 2 page(s) / 17K

Publishing Venue

Siemens

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René Stein: AUTHOR [+3]

Abstract

Aufgrund der hervorragenden elektronischen Eigenschaften ist Siliciumcarbid (SiC) ein vielversprechendes Material für viele elektronische Bauelemente. Bei der Herstellung werden zunächst SiC-Einkristalle gezüchtet und zur weiteren Verwendung in einzelne Scheiben, die Wafer, zersägt. Da der Einsatz dieser Wafer eine qualitativ hochwertige Oberfläche erfordert, schließen sich an den Sägevorgang mehrere Läpp- und Polierschritte an. Der letzte Schritt ist hierbei eine Politur.

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Bauelemente

Verfahren zum chemisch-mechanischen Polieren

Idee: René Stein, Röttenbach; Wolfgang Zintl, Erlangen; Johannes Völkl, Erlangen

Aufgrund der hervorragenden elektronischen Eigenschaften ist Siliciumcarbid (SiC) einvielversprechendes Material für viele elektronische Bauelemente. Bei der Herstellungwerden zunächst SiC-Einkristalle gezüchtet und zur weiteren Verwendung in einzelneScheiben, die Wafer, zersägt. Da der Einsatz dieser Wafer eine qualitativ hochwertigeOberfläche erfordert, schließen sich an den Sägevorgang mehrere Läpp- und Polierschrittean. Der letzte Schritt ist hierbei eine Politur.

Bekannt ist ein Polierverfahren mit einer Diamantkörnung von 0,25 µm. Diese Politurhinterläßt jedoch Oberflächenkratzer, die bei dem anschließenden Epitaxieprozeß zuOberflächenunebenheiten führen, welche für das elektronische Bauelement untragbar sind.Die mit der Diamantpolitur erreichbare Oberflächenqualität besitzt eine mittlere (Root MeanSquare = RMS) Rauhigkeit von 5-20 nm.

Aus /1/ ist außerdem ein chemisch-mechanisches Polierverfahren bekannt, welches jedochaufgrund der erforderlichen fünfstündigen Polierdauer und der erforderlichenProzeßtemperatur von 55 °C sehr aufwendig ist. Mit diesem Polierverfahren wurde einemittlere Oberflächenrauhigkeit von 0,5nm (RMS) erzielt.

Demgegenüber gelingt es nun mit Hilfe des vorgeschlagenen Verfahrens die zu bearbeitendeOberfläche so zu glätten, daß die Rauhigkeit typischerweise auf 0,03 bis 0,07 nm (RMS)herabgesetzt wird. Der Prozeß dauert ca. eine halbe Stunde und wird bei Raumtemperaturdurchgeführt.

Der Kern der vorgeschlagenen Lösung besteht darin, daß bei einer mechanischenAktivierung der Oberfläche durch relativ harte Partikel, die jedoch eine geringere MohsscheHärte als SiC haben, bei gleichzeitiger Verwendung eines Oxidationsmittels, ein für SiCrelativ hoher chemischer Abtrag stattfindet. Dies gelingt vor allem bei bei einem hohen pH-Wert im alkalischen Med...