Раствор для активации полупроводниковых структур

4(5 Ц Н 01 Т, 21/306 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 110 -5.10 от 0,5 до насыщения Ионы золотаФтористый аммонийВода деионизованная Остальное3 Ю 00 ОО е))/ : РЕСПУБЛИКфа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) РАСТВОР ДЛЯ АКТИВАЦИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР перед металлизацией, содержащий ионы золота,кислоту и воду деионизованную,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,ЯО 08877 с целью ограничения интенсивностирастворения поверхностного рельефа полупроводниковой структуры и ,обеспечения длительной стабильностисвойств, в него введены карбоноваяили неорганические кислоты с рН 1-6,инертные к полупроводниковым материалам и их окислам, и фтористыйаммоний при следующем соотношении ингредиентов, мас, Х:708877 г, Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности кобработке полупроводниковых структур перед металлизацией (осаждением омических контактов), 5Известны растворы для активацииполупроводниковых структур передосаждением омических контактов, например растворы, содержащие хлористое олово .и хлористый палладий,10применяемые последовательно 1 1,В качестве активатора в даннойсистеме выступает палладий, частично восстанавливаемый двухвалентнымоловом. Применение палладиевого 15активатора резко интенсифицируетпроцесс осаждения на полупроводникметаллиэированного покрытия. Однако описываемая активация протекаетв две взаимозависимые стадии, растворы недостаточно стабильны во времени и непригодны.для селективнойметаллиэации.Наиболее близок к предлагаемомурас твор для активации полупроводниковых структур перед металлизацией,содержащий ионы золота, кислоту иводу 2 .В данном растворе после активации металлическое покрытие осаждается равномерно с одинаковой ско 9ростью по всей поверхности вне зависимости от степени легирования итипа проводимости областей полупроводниковой структуры. Оно более 35прочно сцепляется подложкой.Однако довольно высокая концентрация плавиковой кислоты ограничивает в ряде случаев использованиеданного активационного раствора иээа его воздействия на тонкие маскирующие окисные слои и особеннона некоторые виды защитных стекол.Кроме того, постепенное накапливание в растворе продуктов травления, 45окислов (фтористых соединений)ухудшает качество активации поверхностиВ то же время уменьшение концентрации кислоты при использовании 50раствора в промышленных масштабахприводит к нестабильности активирующих свойств раствора вследствиенекомпенсируемого расхода плавико вой кислоты. 55В связи с указанными недостатками (при малой концентрации НР - нестабильность раствора, а при повы шенных - интенсивное растворение окисного рельефа полупроводника) использование раствора на основе плавиковой. кислоты нецелесообразно,Цель изобретения - ограничение интенсивности растворения поверхностного рельефа полупроводниковой структуры и обеспечение длительной стабильности свойств раствора.Цель достигается тем, что в раствор введены карбоновая или неорганические кислоты с рН 1-6, инертные к полупроводниковым материалам и их окислам, и фтористый аммоний при следующем соотношении ингредиентов, мас. 7; 1 10 -5.1 КОт 0,5 донасыщения Ионы золотаФтористый аммонийВода деиониОстальное эованная В растворе отсутствует свободная плавиковая кислота, благодаря чему степень воздействия его на защитные окислы незначительна. Скорость снятия атмосферного окисла с поверхности полупроводников легко регулируется количеством добавляемой кислоты, Поскольку каталитически активные центры на поверхности полупроводникового материала в процессе активации возникают при непосредственном (контактном) восстановлении ионов золота атомами полупроводника, использование окисляющих кислот нежелательно. Кислоты должны быть инертны по отношению к полуроводниковымматериалам, Концентрация же фторионов в растворе в течение всего времени использования активатора поддерживается постоянной за счет диссоциации молекул фтористого аммонияВ то же время полностью сохраняются достоинства активирующего раствора прототипа. Граничные концентрации компонентов раствора выбраны из следующих соображений. При применении активационных растворов с концентрацией ионов золота ниже 1 10 мас.7. необходимо нерационально длительное время для заметной активации полупроводниковой структуры. Для активации могут быть использованы растворы с большей концентрацией ионов золота, чем предСвойства растворов Составы растворов,мас. %9 раствора Удельныйрасходактиватора, обеспечивающийизменениекислотности не боРазброс по толСкоростьрастворения окисла,мкм/мин. Время активации,мин Фщине металлического покрытия по поверхности по лупроводниковой структурй% лее чем на 0,5 ед. рН мл/дм Ионы золота 110 Плавиковая кислота : 10 Вода Остальное Прототип 9 10,62 2,37 0,5 0,02 2,2 10 лагаемый верхний предел, но при этом даже при кратковременной активации, учитывая дальнейшие термообработки металлопокрытия, могут изменяться электрические параметры полупроводниковой структуры. При использовании концентрации фтористого аммония ниже 0,5 мас.% эффективность активации ухудшается изза недостаточно быстрого стравливания атмосферного окисла с поверхности полупроводника. Кроме того, становится заметным истощение фторионов в процессе активации.Пример реализации раствора, В объемах деионизованной воды в количестве 0,75-0,8 от заданного объема активатора растворяют четыре смеси ингредиентов, каждая из которых в пересчете на заданный объем активатора содержит соответственно: Предлагае- Ионы золота 1.10мые раст- Соляная кисло- воры та до рН = 6В 2 Аммоний фтористый 0,5Вода Остальное 708877 4ионов золота в виде растворимой вводе золотосодержащей соли (АцС 1 з)в количестве, мас.%: 1 10 ; 110 ",5 10 и 5-10фтористого аммония,мас, %: 0,5; 35; 50 и 35; кислотысоляной до значения кислотности6, 4, 3 и кислоты лимонной до кислотности 5После растворения всех компонен 1 О тов объем раствора корректируютводой до заданного,Составы растворов известного ипредлагаемых, а также их свойства приведены в таблице.Таким образом, раствор для активации полупроводниковых структур перед металлизацией позволяет уменьшить скорость растворения эащит ного окисла и обеспечивает болееравномерное осаждение слоев металла,708877 Продолжение таблицы 3 5 4 та .10 л ис 50 О,5 од тальное 5 тый Вод 0,06 5 тально оставитель О.Скворцовехред М.Кузьма рректор Е. Сирохма едактор Л. Письман аказ 449 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна Ионы золота 1.10 зСоляная кислота до рН.= 4Аммоний фтористый 35Вода Остальное Ионы золоСоляная кта до рНАммоний ф Ионы золота 5Кислота лимонная рН5Аммоний фтори/2 Тираж 679ВНИИПИ Государственпо делам изобрет 113035, Москва, Ж,Подписноего комитета СССРий и открытийаушская наб д.4/5