Травитель для кремния

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано в технологии изготовленияполупроводниковых приборов и ин.егральных схем. 5В настоящее время для травлениякремния широко используются травители на основе смеси концентрированныхкислот при следующем содержании компонентов, об.Е:10Плавиковая кислота 10-30Азотная кислота 25-50Уксусная кислота 30-70Травление проводят в стандартныхтравильных установках при непрерывном 15перемешивании раствора с целью принудительного массопереноеа при темпера, турах 293-333 К.Однако указанные травители обладают принципиальными недостатками, заключающимися в следующем.Травители отличаются нестабильностью вследствие выделения. окисловазота.Травители содержат высокотоксичныевещества, Обычными приемами, устраняющими указанные недостатки, яцляются использбвание только свежеприготовленных растворов, создание на пред-,приятиях, производящих полупроводниковые приборы и интегральные схемы,эффективных очистйых сооружений.Эти обстоятельства приводят к значительному усложнению и удорожаниютехнологических процессов. 35Наиболее близким техническим решением является травитель для кремния,включающий. дифторид ксенона,Данный травитель содержит, мас.Ж: Дифторид ксенона О, 1-2 Вода 98-99,9Травление полупроводниковых кристаллов ведут при температуре 288- 323 К,45Принципиальным недостатком указанного травителя является высокая скорость разложения активного компонента вследствие гидролиза, что приводит к увеличению расхода дифторида ксенона.Целью изобретения является повышение устойчивости травителя.Цель достигается тем, что трави- тель для кремния, включающий дифторид 55 ксенона, дополнительно содержит ацетонитрил при следующем соотношении компонентов, мас.Е: Дифторнд ксенона 1-6Ацетонитпил 94-99Процесс травления проводится притемпературах 293-313 К,оУказанные экспериментальные условия обусловлены следующими обстоятельствами.Диапазон температур 293-313 К является наиболее оптимальным для технологических процессов обработкикремниевых пластин, так как исключает необходимость использования дополнительной аппаратуры для. стабилизации температуры травителя.При Ср с 17 происходит значительное уменьшение скорости травлениякремния.При Се6 Е в области темпераотур 35-40 С увеличивается скоростьразложения дифторида ксенона и процесс становится нестабильным.П р и м е р. Раствор травителяготовят растворением навесок дифторида ксенона в ацетонитриле. Определение времени разложения дифторидаксенона и травление монокристалловкремния проводят в тефлоновом реакторе при непрерывном перемешиваниираствора травителя. Температуру травителя задают и поддерживают постоянной с помощью ультратермостата И.Определение времени разложения днфторида ксенона проводят периодическим титрованием проб раствора иодометрическнм методом.В таблице приведены времена полуразложения дифторида ксенона (с, ),растворенного в воде и ацетонитриле.Как видно из таблицы, растворы дифторида ксенонав ацетонитриле обладают значительно большей устойчивостью, чемводные,Для травления монокристаллов кремния испытаны травители следующих составов, масЛ1 ХеГт 1,0Ацетонитрил 99,011 ХеР 2,5Ьцетонитрил 97,5111 ХеР 6,0Ацетонитрил 94Испытания проводят при температурах 293, 303, 313 К, По изменениюмассы образца за время опыта определяют скорость травления кремния ис помощью металлографического микроскопа контролируют качество поверхности. г/(Хе Р +аце тонитрил)мин Т К 293 2, 1 х 10 298 27 303 6,6 х 10 .3,2 х 10 313 Редактор О.йркова Техред Л,Олейник Корректор С.Черни Заказ 5257/2 Тираж 643 .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производств:внл-нолиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная 4 Скорость травления кремния в (А/мин) составляет в травителеЕ 1 ОО, 150, ЗООЕЕ 200, 360, 720ЕЕЕ 700, 1 ЯО, 2100одля температур 293, 303 и 313 К соответственно.При использовани." полированных образцов поверхность кремния после травления в данном травителе остает ся зеркальной и гладкой, рельеф поверхности практически не меняется.При использовании данного травителя могут быть получены следующие технико-экономические преимущества по 15 сравнению с прототипом.Данный состав позволяет значительно увеличить коэффициент полезного. использования травителей на основе . дифторида ксенона за счет уменьщения 20 скорости разложения днфторида ксенона по сравнению с известным трави 27 4тслем (см. таблицу). Так, при комнатной температуре скорость разложе-.ния дифторида ксепона в ацетонитрилепочти а 1000 раз ниже, чем в известном травителе.При использовании данного составапоявляется возможность достаточнодлительного хранения.неиспользованного травителя. При комнатной температуре время хранения травителя,соответствующее уменьшению концентрации активного компонента на 507,составляет 15 суток, тогда как в базовом травителе это время составляетлишь 40 мин,Использование ацетонитрила в качестве растворителя позволяет повысить чистоту травителя и избавитьсяот вредных примесей, характерных дляводных растворов, таких, например,как ионй щелочных и щелочно-земельных металлов.