Электролит для анодирования алюминия

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРесттублии и 876802(53) УДК 621. .357,8 (088.8) Ъсударстванвх комитет СССР до делам взабретенкй н открытииДата опубликования описания 02.11.81 Ю. С, Гусар и К. А. Курбатова(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ АНОДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ 1Изобретение относится к электролитическому получению оксицных покрытий, (аноцирование) на алюминиевой фольге (тонкая пленка алюминия), используемой в произвоцстве микросхем.(150 г/л) Г 13.Однако известный электролит прецназтв начен цля. аноцирования металлических изделий с получением толстых оксицных Ъокрытий и не может быть использован цля аноцирования тонких пленок алюминия, применяемых в микроэлектронике для полу-, чения структур: подложка-провоцник-диэлектрик-провоцникАнодирование при создании таких структур проводят с использованием фоторезистивной маски, которая должна надежно защищать контактные перехоцы и площадки от окисления. Кроме того, известный электролит на основе серной кислоты достаточно:агрессивен и маска из фоторезиста в нем выдерживает, напряжение формирования окисла не более 40 В.Таким образом, о качестве окисной пленки ( ее электрических характеристиках) можно суцить уже по напряжению формирования, поскольку улучшение циэлектрических свойств окисной пленки нахоцится в зависимости, пропорциональной увеличению формующего напряжения. Кроме того, в электролитах на основе серной кислоты существенным недостатком является ступенька на границе металл контактной площадки-оксиц, которая также привоцит к отслаиванию фоторезиста как и увеличение формующего напряжения.Наиболее близким к прецлагаемому является электролит цля аноцирования тонких ппенок алюминия, содержащий ортофосфорную кислоту и воцу 1 2.Оцнако цанный электролит нецостаточно эффективен - оксицные пленки формируются при напряжении 52,5 В. В этом режиме пленки на 1 мкм аноцируются за 20-30 мин, а участки буаущих, контактов защищаются фоторезистом без угрозы87680 его разрушения, Поскольку ци:итектрические свойства пленок накоцятся в прямой зависимости от напряжения формовки, то повышение напряжения при аноаировании алюминия привоцит к повышению качества окисных пленок, но повышение напряжения формовки в электролите известного состава приводит к тому, что участки будущих контактов, защищенные фоторезистом, разрушаются.:. 1 Оцри этомсолотивление изоляции составляет 10-10 Ом, а электрическая прочность изоляции - 35 В.Бель изобретения - повышение электрических свойств оксицных пленок и ин Б тенсификапия процесса.Указанная цель цостигается тем, что электролит, соцержащий ортофосфорную кислоту и воцу, пополнительно соцержит моноэтаноламин при слецующем соотношении компонентов, об.%:Ортофосфорная кислота 3-7М оноэтаноламин 1 2Воаа ОстальноеЭлектролит готовят растворением ком понентов в воце. Процесс аноцирования рекомендуется проводить в потенциостатическом режиме при напряжении формовки 100 В и аноаной плотности тока 4- 6 мА/см .Выбор цанного электролита цля аноцирования тонких пленок. алюминия обусловлен тем, что в известном электролите при Моноэтаноламин 93,5 91 100 100 20 20 повышается качество тонкопленочных коммутационных многоуровневых плат на основе алюминия и его оксидов. Применение предлагаемого электролита сокращает технологический цикл за счет уменьшения Ортофосфорная кислота (уц. вес.= =1,86 г(смз) Вода2 Аноцная плотность тока, мА/см Формирующее напряжение, ВСкорость развертки напряжения, В/с Скорость аноцирования на толщину1 мкм, мин Технико-экономический эффект при использовании предлагаемого электролита в 55 произвоцстве заключается в том, что аанный электролит улучшает циэлектрические характеристики окисных пленок, тем самым 2напряжении формовки 100 В проискоаит отслаивание фоторезиста, защйщающего контактные площадки и поц него проника-. ет электролит, При этом контактная площацка теряет зааанные размеры, конфигурацию и электрические свойства, что привоцит к браку.Ввеаение в электролит на основе ортофосфорной кислоты аминопроизвоцной оцноатомных спиртов исключает этот цефект и в связи с этим цает воэможность увеличить напряжение формовки цо 100 В,При этом барьерный слой в пористом оксице, ответственный за циэлектрические свойства окисной пленки, так как имеет высокое сопротивление ионному току, уве.личивается пропорционально напряжению формовки.Эксперимент показывает, что скорость роста окисной пленки в присутствии цобавки увеличивается в 2 раза по сравнению с аноаированием в электролите известного состава.На основании микроскопических исспецований установлено, что в предлагаемом электролите образуются ровные мелкозернистые пленки с меньшим.размером окисных ячеек и более плотной их упаковкой, при этом сопротивление изоляции составляет 10-10 Ом, а прочность изооляции 50 В.В таблице йрецставлены примеры прецлагаемого электролита.5 876802 6времени анодирования ориентировочно в он цополнительно соцержит моноэтанола,2 реза и увеличивает процент выхода гоц- мин при слецуюшем соотношении компоненных, что в процессе его использования тов, об.%:позволяет получить экономию, которая со- Ортофосфорная кислота 3-7ставляет около 10 тыс руб на гоцовуюМоноэтаноламин 1-2программу, Воца ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизеформула изобретения 1. Пименова К. Н. и цр. О влиянии мо 0 ноэтвлонамина на процесс аноцированияЭлектролит цля аноцирования алюминия, сплавов алюминия. "Журнал приклацнойсоцержаший ортофосфорную кислоту и воцу, химии", 1975, т. 13, Ж 9, с. 1971 о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с це.лью повышения электрических свойств ок. Патент США.% 3723258,сицных пленок и интенсификации процесса, кл. 20-15, опублик. 1973.Составитель В. БобокРецактор М. Ткач Техрец А. АчКорректор Г. ОгарЗаказ 9525/37 Тираж 707 Поцписное ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по целим изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., ц, 4/5 филиал ППП Патентф, г. Ужгороц, ул. Проектная, 4