Способ химико-динамического полирования подложек полупроводников на основе использования принципа вращающегося диска расширяет возможности различных методов обработки и под готовки поверхности пластин полупроводниковых материалов. :В частности, совмещение операций механической и последующей химической обработки подложек позволяет во многом упростить технологические процессы их подготовки. Сущность такого способа - совмещенной обработки заключается в следующем. Пластины полупроводникового материала после резки слитка, минуя стадии шлифовки и полировки, подвергаются глубокому химическому травлению и одновременно полированию в травителе не только для удаления всей нарушенной структуры монокристалла (от резки), но и для предварительного сглаживания неровностей микрорельефа поверхности. При этом удаляется слой полупроводника, превышающий глубину нарушенной структуры. Подготовленные химическим травлением пластины поступают на доводку ХМП. В результате ХМП поверхность подложек имеет гладкую поверхность (0,034-0,05 мкм) и минимальный нарушенный слой. Весь процесс обработки подложек по совмещенной технологии состоит из трех этапов: механической резки слитка па пластины, их быстрого химического травления и ХМП. Главными требованиями к реализации данного способа являются:
1. Высококачественная резка слитка на пластины; пластины после резки должны иметь небольшую глубину нарушенного слоя монокристалла (не более 30—35 мкм); высокую плоско-параллельность (не хуже ±2—±5 мкм); малый разброс по толщине пластин в партии (не более 5 мкм) и шероховатость поверхности На=0,1—0,3 мкм. Если нельзя обеспечить высококачественную резку слитков на пластины, удовлетворяющую вышеназванным требованиям, то подложки после резки дополнительно шлифуются, например, связанным абразивом на станке типа СПШ-1.
2. Процесс ХДП подложек должен проводиться по принципу вращающегося диска в установке типа «Конус», обеспечивающей сохранение исходной плоско-параллельности сторон пластины при глубоком химическом травлении (съем по толщине около 40— 50 мкм с одной стороны) и отсутствие на поверхности после травления макро-неровностей типа «апельсиновой корки» (рябь).
3. Подбор соответствующего полирующего состава раствора для химического травления данного полупроводника и режима травления.
Поверхность подложек, обработанная по совмещенной технологии, имеет высокие параметры. Химическим полированием снимается нарушенный слой с обеих сторон образца от предыдущей механической обработки, включая зону остаточных упругих деформаций и повышенной плотности дислокаций с одновременным сглаживанием неровностей поверхности; при этом поверхность также очищается от различных загрязнений. Химико-механическим полированием травленной поверхности достигается более высокое качество и совершенство подложек. Процесс обработки при этом значительно ускоряется. Если «чистое» время предэпнтакеиальной подготовки полупроводниковых 'подложек по типовой технологии составляет в среднем 7—10 ч, то по данному способу оно сокращается до 1,5—2 ч [71]. Кроме того, при обработке по совмещенной технологии обратная (нерабочая) поверхность образца остается гладкой, без дефектов, напряжений и загрязнений.
Данный способ особенно перспективен для обработки поверхности полупроводниковых высоколегированных материалов (низкоомных) с удельным сопротивлением 0,1 Ом-см.
Подложки, обработанные по совмещенной технологии, непосредственно перед эпитаксиальным наращиванием полупроводниковых пленок подвергают ХДП в соответствующем травителе (толщина снимаемого слоя 5—10 мкм) и финишной очистке.