Раствор для травления антимонидов элементов третьей группы

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН П 9) 01) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ЗОБРЕТЕН,В 521620, кл, Н 0121/306, 192. Авторское свидетельство СВ 232003, кл. С 23 ) 1/ОЯ, 1967:, (54)(57) РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯМОНИДОВ.ЭЛЕМЕНТОВ ТРЕТЬЕЙ ГРУППЫ у и воду,тем,что,обработкиспирт изон и фториссоотношени СССР 2-31,5-2,00,4-0,5Остальное ТИ-. Моно Фтор Вода ОПИ САНИ К АВТОРСКОМУ 3151) С 30 С 33/00, С 30 С 29/40 содержащий азотную кислоо т л и ч а ю щ и й с яс целью повьыения чистотон дополнительно содержипропиловый, моноэтаноламитый натрий при следующемкомпонентов, вес.%:Азотная кислотаСпирт изопропиловыйэтаноламинистый натрий2071140 Указанный раствор предйазначен для травления поверхности полупроводников в процессе фотолитографии, При этомскорость травления низка и составляет 0,08-0,13 мкм/мин. Уве. личение длительности химической обработки приводит.к снижению скорости реакции травленйя в результате быстрого разложения перекиси водоро" да на кислород и воду. Поэтому процесс травления приостанавливается 50 через 2-4 мин. Введение новой порции. раствора приводит к нарушению равномерности процесса и снижению точности обработки. Кроме того, возможно образование окислов, затрудняющих 55 травление материала с одинаковой .скоростью, Следовательно, указанный раствор не вфсостеянии обеспечить удаление заусенцев величиной . 80- 150 мкм без ухудйения чистоты обра 60 ботки. Целью изобретения является повышение чистоты обработки антимонидовэлеменюов третьей группы. 65 Изобретение относится к химической обработке поверхностиматериалов и может быть использовано для травления полупроводниковых антимонидов элементов третьей группы в электронной промышленности.Широкое применение в народном хозяйстве нашли антимониды - полупроводниковые вещества, образованные соединением сурьмы с металлами, например, Д 18 Ь, ОаЗЬ, )пБЬ, которые 1.0 можно рассматривать как продукты замещения водорода в стибине атомом , металла.В процессе изготовления деталейиз таких материалов они подлежат 15 химической обработке для полученияозаданной геометрии, скругления острых кромок и удаления заусенцев.Известен раствор для химическоготравления поверхности антимонида индия 13,содержащийводный растворперекиси водорода, винной кислотыи плавиковой кислоты при следующемсоотношении компонентов, об,:ВПлавиковая кислота (40) 2-4Винная кислота ( 20) 54-60Перекись водорода (30) 38-42Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяраствор для химического травленияполупроводников, например, антимонида индия 23, содержащий водныйраствор перекиси водорода, виннойкислоты, азотной кислоты и плавиковой кислоты при следующем соотношении компонентов, об.: 35Винная кислота 26-27)Перекись водорода (30)Азотная кислота (65)Плавиковая кислота (40) Указанная цель достигается тем,что водный раствор азотной кислотыдополнительно содержит спирт изопропиловый, моноэтаноламин и фтористыйнатрий при следующем содержаниикомпонентов, вес.;,Азотная кислота 5-6Спирт изопропиловый 2-3Маноэтаноламин 1,5-2,0Фтористйй натрий 0,4-0,5Вода ОстальноеНаличие в составе раствора изопропилового спирта позволяет повысить активность раствора. Это объясняется тем, что изопропиловый спиртпроявляет высокие поверхностно-активные свойства в связи с большой подвиж.ностью водорода гидроксильной группы.уменьшение концентрации изопропилового спирта приводит к значительному снижению скорости травления,а увеличение ведет к перерасходуреактива и снижению эффективностипроцесса травления.ФВведение фтористого натрия в количестве 0,4-0,5 вес, позволяетодновременно с повышением активности раствора стабилизировать процессхимического травления за счет окислительно-восстановительной реакцииМежду компонентами полупроводникаи азотной кислоты. Фтористый натрий в водном растворе диссоциирует.с образованием ионов На+и Г , обладающих сильными, соответственновосстановительным и окислительнымсвойствами, Поэтому окислительновосстановительная реакция травленияпроисходит равномерно для всех компонентов антимонидов, Уменьшениеили увеличение концентрациифтористого натрия ведет к нарушению стабилизации процесса травления.Добавление в раствор маноэтаноламина в количестве 1,5-2,0 весобеспечивает оптимизацию скорОсти травления в результате присутствия ами-ногруппы, являющейся ингибитором коррозии, Увеличение концентрации моноэтаноламина приводит к уменьшению кислотйости раствора и вследствие этого к прекращению процесса травления. Уменьшение концентрации моноэтаноламина приводит к перетравливанию и снижению чистоты обработки,Приведенная концентрация азотной кислоты (5-6 вес.) позволяет вести процесс химического травления длительно, без ухудшения качества обработки. Изменение концентрации азотной кислоты за пределы предложенной .приводит к снижению точности и чистоты обработки.1033585 Способ осуществляется следукиаим образом.: в необходимое .количество азотной кислоты добавляют воду, а затем - спирт изопропиловый, моноэтаноламин и воду. П р и м е р. Для проведения испй.таний подготавливают 3 смеси. Резуль таты испытаний предлагаемого раствора для укаэанных концентраций приведены в таблице.а с 1 ЭФфективность обработки различными составами ФСостав раствора длятравления,. вес. В Время об- Изменение работки,мин размеровдеталей,мм ечениеав шее е юв 5 В В Ш Процесс травленияпротекает медленнозаусенцы сняты полностьюАбтная кисл,Спирт изапрМоноэтанола а пиловый 2,0 1,5 Натрий фторис 00 стальное 2, Азотная кислота Процесс травленияпротекает стабильнозаусенцы сняты полностью 5,52,51,75 3,0.,45 до 100 Азотная кислотаСпирт иэопропиловМоноэтаноламин 6,0 Процесс травленияпротекает бурнозаусенцы сняты полностью. Ос 06,0 Нат тористый ьное до 1 остал Вод ЭП р и м е ч а н и е; Травление проводили при 20 С Для ускорения процесса и улучше- Процесс травления иДет стабильно,ния равномерности обработки травле- заусенцы удаляются полностью, ание проводят в ультразвуковом поле .чрстотА поверхности не ухудшается,( ультразвукьвые колебания с часто- О .В сравнении с известными раство.той 22 кГц к;интенсивностью.1 - рами уцрощается процесс обработки2 Вт/см), При этом удаляются за- . в связи с тем, что исключается неусенцы размеромдо 150 мкм с высО- . обходимость в частой замене раствокой .точностью. ра после разложения перекиси водорода.55Кроме того, применение новогоИспользуются пластины иэ антимо-. раствора позволило эффективно ненида индия, Кристаллографическая только удалять. заусенцы но и с выориенФация пластин.не влияет на ка- сокой точностью производить контур".чество обработки, Величина заусен- ное химическое травление деталей соцев 100-150 мкм. Размеры заусенцев щ сложным геометрическим рисунком, визмеряштся бесконтактным способом широком диапазоне толщин .от 5 дона микроскопе МИИ. ;150-200 мкм,ВНИИПИ Заказ 5568/29 Тираж 370 ПодписноеФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4