Электролит для анодирования металлов

Союз Советскии Социалистическии Республик(22) Заявлено 18.06,75 (21) 2149924/О М. Кл С 25 присоединением заявки Государственный комитет Совета министров СССР по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описаиия 24.05,7 УДК 621. 357, 8(088, 8) и Р, И. Ткаче Авторыизобретени еше ов, В,1) Заявитель(54 ТРОЛИТ ДЛЯ АНОДИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ агния,и бифаприм ю кис нодирования металлов,одержаший ортофосфорнуорид аммония 2,Однако данный электен для анодирования маго эффективен при аноди едназнания и недостаточовании алюминия. и пленки на поверхнос тем, что электролитжит лимоннокислый ам енный при следующем соентов, г/л: кислоналичия различного рода и развностей на поверхности пленки 0-5 мера н окисла ях ее остают юминия, При ремнчя в углублеленные участки ыи амнный 600,015 я не ленных участаммония 0,0т готовят при те большом числе таких неоки сов и достаточно близком возможно короткое замык чх расположенииание при эксплуприборов, наприокисной изоляре оследовательного введ ия, затем фосфорнойаммония при перемеимоннокислого ам ислоты и бифтори роводниковых ьных схем с атации полумер интегрцчей,шив Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в частности, к анодному окислению алюминия.Известен электролит для анодирования алюминия, содержащий ортофосфорную кис лоту 11Данный электролит используют для локального окисления алюминия в технологии изготовления полупроводниковых приборов, При этом алюмчний наносят на поверхность 10 полупроводников, например кремния, и диэлектрика, например окисла кремния, затем подвергают анодированчю в указанном электролите. Наиболее близким к изобретению по составу компонентов является электролит для ль. изобретения-повышение сплошности диэлектрическалюминия,Это достигаетсдополнительно сомоний однозамешотношении компонОртофосфорнаята (82-%ная)Лимоннокислний однозамешеБифторидЭлектролио20 С путем иТаблица 1 Состав электролита, г/л 20 50 30 60 0,008 О. 01 0,015 При формировании окисной пленки эпектропитическим анодированием на аноде имеют место одновременно два процесса: анодное (эпектрохимическое) ппенкообразованиеи химическое растворение образовавшейсяокисной пленки в электролите. Очевидно,что эффективный рост анодной пленки возможен только тогда, когда первый процесспреобладает над вторым.Было установлено, что в электролитах, Осодержащих ортофосфорную кислоту, растворение окисной пленки выше, чем скоростьее роста.Дпя уменьшения скорости растворенияокисной пленки в электролит вводили различные добавки, такие как кислоты (щавелевая, борная), щелочи (гидроокись аммония), перекись водорода, а также соли (сернокиспыи) хпористын, фосфорнокиспыи однозамешенный и пимоннокиспый однозамещенный аммоний),Из анализа практических результатовустановпено, что самой эффективной добавкой, снижающей агрессивность фосфорнокислого эпектропита, является добавка лимоннокиспого аммония однозамещенного. Скорость растворения окисной пленки с введением указанной добавки в 3-3,5 раза ниже, чем в чистом растворе ортофосфорнойкислоты. Было установлено, что осажден-ная пленка является менее пористой и несодержит неокиспенных участков,Присутствие в электролите бифторидааммония обеспечивает химическое стравливание выступов окисла кремния.Совместное действие всех компонентовэлектролита обеспечивает полное окислениеалюминия, нанесенного на рельефную поверхность пленки окисла кремния.Процесс анодирования рекомендуют поооводить при рН=1, температуре 18-25 Ссиле тока 0,1-0,6 мА, напряжении 50-90В и продожитепьности 10-40 мин.Из данного электролита осаждают анодные пленки толщиной 2-3 мкм.45 Ортофосфорная кислота (82%-ная)Лимоннокиспый аммонийоднозамещенныйБифторид аммония Предлагаемый раствор применяют дпясепективного анодирования алюминия приизготовлении монолитных интеграпьныхсхемс окисной изопяцией и двухслойной металпизацией,После вскрытия контактных "окон" вокисле кремния кремневые пластины с готовыми р-и переходами поступают на операцию напыления алюминия.Напыпяют пленку толщиной 2 мкм методом термического испарения в вакууме прио200 С с применением планетарного подпожкодержатепя. Затем проводят фотогравировкув первом слое алюминиевой металпизации,после чего осуществляют полное окиспениеалюминия в предлагаемом растворе (примеры и эксцериментапьные данные представлены в табпицах 1 н 2),Поспе снятия фоторезиста и промывкиппастин производят напыпение второго слояалюминия толщиной 1-1,5 мкм с поспедующим анодированием в предлагаемом растворе,Далее осуществляют фотогравировку межспойных контактов и контактов по второмуслою метаппизации,После окончания процесса при визуальном контроле под микроскопом неокиспенных участков на рельефе не обнаружено.Замыкания между соседними токоведушими дорожками контролируют на тестовом многоэмиттерном транзисторе, причем зазор между дорожками составляет 5 мкм.При испытании 50 пластин (замеры производили в 10 точках каждой пластины) неокиспенных участков не обнаружено, число замыканий -1.Предлагаемый электролит позвопяет получать качественное диэлектрическое покрытие на алюминии, в частности, при изготовлении интегральных микросхем с диэлектрической изоляцией, что приводит к возможности создания высококачественных приборов с двухслойной металпизацией.555174 Т аб лица 2 Режим анодирования и экспериментальные данные РН электролита о Температура, С510 1 е 10 8.109 Лимоннокислый аммоний однозамещенный Бифторид аммонияЗаказ 424/14 ТиР 502 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ПГ 1 П "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения Электролит для анодирования металлов, содержащий ортофосфорную кислоту и бифторид аммония, о т и и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью повышения оплошности диэпектрической пленки на поверхности алюминия, он дополнительно содержит лимоннокиспый аммоний однозамещенный при следующем соотношении компонентов, г/л:Ортофосфорная кислота (82%-ная) Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент США3723258, кл.204-15, 1973.2. Авторское свидетельство СССР120722, М. Кл, С 25 Э 11/30, 1968