DD201462A1 - PROCESS FOR USING NICR RESISTANT LAYERS - Google Patents

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DD201462A1
DD201462A1 DD23586981A DD23586981A DD201462A1 DD 201462 A1 DD201462 A1 DD 201462A1 DD 23586981 A DD23586981 A DD 23586981A DD 23586981 A DD23586981 A DD 23586981A DD 201462 A1 DD201462 A1 DD 201462A1
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etching
nicr
sio
layers
copper
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DD23586981A
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Albrecht Lerm
Rolf-Gerd Pfeiffer
Sonja Unger
Original Assignee
Albrecht Lerm
Pfeiffer Rolf Gerd
Sonja Unger
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/28Acidic compositions for etching iron group metals

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aetzen von NiCr-Widerstandsschichten, inbes. solchen, die mit SiO tief x dotiert sind, bei Anwesenheit von Kupfer. Die Aufgabe, ein im aktiven Aufloesungsbereich arbeitendes Aetzbad zu finden, wird durch die erfindungsgemaesse Verwendung einer Mischung aus Salzsaeure und Perchlorsaeure geloest.The invention relates to a method for etching of NiCr resistor layers, inbes. those doped with SiO x in the presence of copper. The task of finding an etching bath working in the active dissolution range is achieved by the use according to the invention of a mixture of hydrochloric acid and perchloric acid.

Description

235 86 9 8235 86 9 8

Lerm, Dr. Dipl. Phys. Albrecht C 23 P 1/02Lerm, dr. Dipl. Phys. Albrecht C 23 P 1/02

Pfeiffer, Dipl. Phys. Rolf-Gerd P 846/aPfeiffer, Dipl. Phys. Rolf-Gerd P 846 / a

Unger, Dr. Dipl. Chem. Sonja . 24.11.1981Unger, Dr. Dipl. Chem. Sonja. 24/11/1981

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zum Ätzen von NiCr - WiderstandsschichtenMethod of etching NiCr resistor layers

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ätzen von NiCr-Widerstandsschichten, insbs. solchen, die mit SiO do- : tiert sind, bei Anwesenheit von Kupfer· Die Erfindung findet bevorzugt Anwendung bei der Mikrostrukturierung von NiCr - Widerstandsschichten der Mikroelektronik.The invention relates to a method for etching NiCr resistor layers, insbs. those that do- with SiO: The advantage, in the presence of copper · The invention is preferably used in micro-structuring of NiCr - resistive layers of microelectronics.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bekannte Ätzlösungen für NiCr - Widerstandsschichten versagen bei der Anwesenheit von Kupfer. Die Anwesenheit von Kupfer bewirkt eine Verschlechterung bzw. völlige Verhinderung der Ätzung, so daß verbleibende NiCr - Schichtreste zu Kurzschlüssen im Bauelement führen können· In DE-AS 2.834.279 wird eine HCL - Ätzlösung, der K2S^. zugesetzt ist, zur Lösung dieses Problems vorgeschlagen» Bei den zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften mit SiO dotierten NiCr - Schichten zeigt dieses Bad jedoch keine Ätzwirkung bei SiO - Gehalten oberhalb 10$ bzw. es verbleiben Schichtrestbeläge bei geringeren Dotierungsgehalten· Characteristic of known technical solutions Known etching solutions for NiCr resistive layers fail in the presence of copper. The presence of copper causes a deterioration or complete prevention of the etching, so that remaining NiCr - layer residues can lead to short circuits in the device · In DE-AS 2,834,279 a HCL - etching solution, the K 2 S ^. However, in the case of the NiCr layers doped with SiO to improve the electrical properties, this bath does not show an etching effect at SiO contents above 10 $ or residual layer deposits remain at lower doping levels.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren und ein Ätzbad zum reproduzierbaren Ätzen von NiCr - Schichten, insbes. solchen, die mit SiO_ dotiert sind, bei Anwesenheit von Kupfer zu finden.It is the object of the invention to find a method and an etching bath for the reproducible etching of NiCr layers, in particular those doped with SiO 2, in the presence of copper.

17.P.F717.P.F7

235869 8235869 8

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Ätzmittel zum vollständigen selektiven, aktiven Ätzen von NiCr - Schichten, inbes. wenn diese mit SiO (1^x^2) dotiert sind, bei Anwesenheit von Kupfer anzugeben· Brfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Mischung aus Salzsäure und Perchlorsäure bei einer Temperatur von 300 - 35OK verwendet wird. Es hat sich gezeigt, daß in diesem Ätzmittel übliche Substratmaterialien, wie Glas, Keramik und oxidiertes Silizium und insbes. Kupfer, welches als Kontakt- oder Leitbahnschicht auf den ITiCr - Schichten aufgebracht ist, völlig inert sind· Die Herstellung der NiCrSiO - Struktüren erfolgt mittels bekannter fotolithografischer Mikrostrukturierung, wobei das naßchemische Ätzen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Bades erfolgt. Durch Variation des Mischungsverhältnisses von Salzsäure und Perchlosäure und geeignete Verdünnung sind die Ätzzeiten entsprechend dem SiO - Gehalt der Schichten und der Schichtdicke an-The invention is based on the object, a method and an etchant for the complete selective active etching of NiCr - layers, inbes. If these are doped with SiO (1 ^ x ^ 2), indicate in the presence of copper According to the invention, the object is achieved in that a mixture of hydrochloric acid and perchloric acid at a temperature of 300 - 35OK is used. It has been found that conventional substrate materials, such as glass, ceramic and oxidized silicon, in particular copper, which is applied as a contact or interconnect layer on the ITiCr layers, are completely inert in this etchant. The production of the NiCrSiO structures is effected by means of known photolithographic microstructuring, wherein the wet-chemical etching is carried out using the bath according to the invention. By varying the mixing ratio of hydrochloric acid and perchloric acid and suitable dilution, the etching times are corresponding to the SiO content of the layers and the layer thickness.

Jl-JL

zupassen· Anwendbar ist das Bad bis zu einem SiO - Gehalt in den NiCr - Widerstandsschichten von 30%.· Applicable is the bath up to a SiO content in the NiCr resistive layers of 30%.

Ausführungsbeispiel ^n Zur näheren Illustration des erfindungsgemäßen Verfahrens soll folgendes Ausführungsbeispiel dienen· In das NiCrSiO / Cu - Schichtsystem werden zunächst die Cu - Strukturen durch fotolithografische Mikrostrukturierung übertragen mittels naßchemischen Ätzens in schwefelsaurer Kaliumdiehromatlösung, vorzugsweise 0,7mol KpCr2O7 und 1,3mol H3SO4 bei 32OK· Das Ätzen der 10/um dicken Kupferschicht erfolgt in drei Minuten· Dabei wird die freigelegte NiCrSiO - Widerstandsschicht nicht angegriffen. Die Her- Embodiment ^ n For a more detailed illustration of the process of the invention is to serve the following embodiment · In the NiCrSiO / Cu - layer system, first, the Cu - structures transmitted by photolithographic microstructuring by means of wet chemical etching in sulfuric acid Kaliumdiehromatlösung, preferably 0.7 mol kPCR 2 O 7 and 1,3mol H 3 SO 4 at 32OK · The etching of the 10 μm thick copper layer takes place in three minutes. · The exposed NiCrSiO resistor layer is not attacked. The

stellung der Lackmaske der Widerstandsstrukturen erfolgt fotolithographisch. Durch naßchemisches Ätzen werden die zu strukturierenden NiCrSiO - Schichten mit 2.0% SiO„ -"Position of the resist mask resist mask is photolithographically. By wet chemical etching, the NiCrSiO layers to be patterned with 2.0% SiO "-"

-Λ. Χ-Λ. Χ

Gehalt in ein Säuregemisch aus konz. HCL und konz. HCLO.Content in an acid mixture of conc. HCL and conc. HClO.

235 86 9 θ235 86 9 θ

eingebracht. Bei einem erfindungsgemäß verwendeten Mischungsverhältnis von 1:1 und einer Temperatur von 325K beträgt die Ätzzeit der 50nm dicken Widerstandsschicht 2,5min, Die Maßabweichung der geätzten Strukturen lag unterhalb 1/um. Es konnte kein Ätzangriff des Kupfers festgestellt werden.brought in. At a mixing ratio of 1: 1 used according to the invention and a temperature of 325 K, the etching time of the 50 nm thick resistive layer is 2.5 min. The dimensional deviation of the etched structures was below 1 μm. No etching attack of the copper could be detected.

Claims (2)

ErfindungsanspruohErfindungsanspruoh 1· Verfahren zum Ätzen von NiGr - Widerstandsschichten, insbes. solchen, die mit SiO dotiert sind, bei An-Wesenheit von Kupfer mit einer Salzsauren Lösung,
gekennzeichnet dadurch, daß eine Mischung aus Salzsäure und Perchlorsäure "bei einer Temperatur zwischen 300K bis 35OK verwendet wird.
Method for etching NiGr resistor layers, in particular those doped with SiO, in the presence of copper with a hydrochloric acid solution,
characterized in that a mixture of hydrochloric acid and perchloric acid "at a temperature between 300K to 35OK is used.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischung aus konzentrierter Salzsäure und konzentrierter Perchlorsäure im Verhältnis 1:1 besteht und bei 325K verwendet wird.2. The method according to item 1, characterized in that the mixture of concentrated hydrochloric acid and concentrated perchloric acid in a ratio of 1: 1 and is used at 325K.
DD23586981A 1981-12-17 1981-12-17 PROCESS FOR USING NICR RESISTANT LAYERS DD201462A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1474811A1 (en) * 2002-02-11 2004-11-10 Nikko Materials USA, Inc. Etching solution for forming an embedded resistor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1474811A1 (en) * 2002-02-11 2004-11-10 Nikko Materials USA, Inc. Etching solution for forming an embedded resistor
EP1474811A4 (en) * 2002-02-11 2005-04-06 Nikko Materials Usa Inc Etching solution for forming an embedded resistor

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