DD212618A1 - Verfahren zur Herstellung von Schrägschliffen durch chemisches Aetzen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Schrägschliffen durch chemisches Aetzen Download PDF

Info

Publication number
DD212618A1
DD212618A1 DD24624482A DD24624482A DD212618A1 DD 212618 A1 DD212618 A1 DD 212618A1 DD 24624482 A DD24624482 A DD 24624482A DD 24624482 A DD24624482 A DD 24624482A DD 212618 A1 DD212618 A1 DD 212618A1
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
etching
sample
liquid
item
etchant
Prior art date
Application number
DD24624482A
Other languages
English (en)
Inventor
Frieder Bigl
Ingrid Herold
Axel Schindler
Original Assignee
Adw Ddr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adw Ddr filed Critical Adw Ddr
Priority to DD24624482A priority Critical patent/DD212618A1/de
Publication of DD212618A1 publication Critical patent/DD212618A1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604Chemical etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schraegschliffen mit sehr kleinen Neigungswinkeln durch chemisches Aetzen und loest die Aufgabe, eine scharfe Aetzmittelfront zu garantieren. Das wird erreicht, indem die Aetzloesung mit einer mit ihr nicht mischbaren, nichtaetzenden Fluessigkeit ueber-oder unterschichtet und das zu aetzende Material mit definierter Geschwindigkeit durch die Grenzflaeche gefuehrt wird.

Description

Verfahren zur Herstellung von Schrägschliffen durch chemisches At sen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von . Schrägschliffen mit sehr kleinen ITeigungswinkeln durch chemisches Atzen.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
llWMIIIII illII IHII»I Ilai!!«IWIl .1IMtIII- ! lWHIIIIIlMi «II .1 M I« .1 111» «I IHlIl In Mt III I III«! I Il I III 11 mill ill 11 II Il I»I
Es ist bekannt, daß Schrägschliffe an Pestkörperoberflächen bis zu. Neigungswinkeln von einigen Zehntel Grad (entsprechend einem maximalen Streckungsverhältnis von 1:200) sit mechanischen Mitteln ausgeführt werden können. Darüber hinaus sind Schrägschiiffe bis zu beliebig kleinen Neigungswinkeln- durch physikalisches oder reaktives lonenstrahlätzen herstellbar (DD-WP 138 589)*, Dabei entsteht unter der angeschliffenen Oberfläche allerdings eine gestörte Zone (deren Dicke insbesondere von Art und Energie der Ionen und voq Probenmater-ial abhängt), in der Struktur und Stoffverteilung durch die Ioneneinwirkung verändert sind,
Oberflächenmodifikationen der genannten Art werden vermieden, wenn der Schrägschliff durch langsames Eintauchen der Probe in ein chemisches Ätzmittel erzeugt wird, (B* Mcnemar und J, M. Blum; J. Appl. Phys.} Vol. 48, Hr. 4 (1977). Das erreichbare Streckungsverhältnis beträgt mit diesem Verfahren etwa 1:5000. Schliffe mit kleineren Winkeln werden insbesondere
la, ^? &a a a ^
durch eine unscharfe Ätzmittelfront (ζ, B, durch Kriecherschei nungen des Ätzmittels, örtliche Streuungen "bezüglich Ätzbeginn bzw. Atsstop) sowie durch Ätzratendifferenzen im Bereich der Ätzfront (insbesondere bei Benetzung der Probe und dadurch bedingte geringe Atzmittelmengen im Übergangsbereich) zu ungenau bzw, uneben und sind deshalb für analytische Zwecke nicht nutz bar ·
Ziel der ..Erfindung
Es ist das Ziel der Erfindung, an homogenen: Probenmateriai Schrägschliffe mit praktisch beliebig kleinem Neigungswinkel herzustellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die chemische Schrägschliff technik so zu modifizieren, daß die Atzmittelfront beim Eintauchen bzw. Herausziehen der Probe scharf begrenzt ist und dünne Atzniittelschichten bei Cberfiachenbenetzung -vermieden werden.
Erfindungsgernäß wird das Verfahren zur Herstellung von Schrägschliffen mit beliebig kleinen Neigungswinkeln durch chemisches Atzen dadurch charakterisiert, daß die Ätzlösung mit einer mit ihr nicht mischbaren und das zu ätzende Material nicht ätzenden Flüssigkeit über- oder Unterschichtet und der Schrägschliff · durch Relativbewegung zwischen zu ätzendem-.!Material und der so erzeugten Flüssigkeitsgrenzschicht hergestellt wird. Die Geschwindigkeit der Relativbewegung ist entsprechend den Atzbedingungen zu wählen bzw, durch Versuche au ermitteln»
Dabei kann entweder die Probe (das zu ätzende Material) mit Hilfe einer geeigneten, z, B, mechanischen, Vortriebseinrichtung durch die feststehende Plüssigkeitsgrensschicht geführt oder bei feststehender Probe die Höhe der Piüaaigkeitsgrenzschicht, z. B* mit mechanischen oder hydraulischen Mitteln, kontinuierlich verändert werden«
ItU L
Die nicht ätzende Flüssigkeit übernimmt bei dem erfindungsge- mäßen Verfahren eine oder auch mehrere der folgenden Aufgaben: Verhinderung von Kriecherscheinungen an der Ätzfront, Abstreifen von Atzmittelresten beim Grenzflächendurchgang,, Auslösung eines schnellen Atzstops nach dein Grenaflächendurchgang, Verringerimg bzw. Dämpfujig von örtlichen Ätzfrontvariationen aufgrund äußerer Störfaktoren (3. S9 mechanischer Erschütterungen), Als solche nicht ätzende Flüssigkeiten kommen 3. B. Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Trichlorethylen, Cyclohexan, Xylol u» a, in Frage,
Um die Ätzgeschwindigkeit herabzusetzen und somit Schrägschliffe mit kleineren Heigungswinkelr.herstellen zn können, empfiehlt es sich, das Ätzmittel in geeigneter 7/sise zu kühlen. Zur besseren Orientierung bei der Ausmessung des Schrägschliffes bzw. die nachfolgenden Untersuchungen kann vor dem Ätzen .eine Haftmaske auf die Probe aufgebracht v/erden, die sich beim Atzen auf der Unterlage abbildet» Die Gestaltung der Maske erfolgt zweckmäßigerv/eise so, daß entlang des Schrägschliffes Stufenmessungen zur Bestimmung der Ätztiefe möglich sind*
Das Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung kontinuierlicher Schrägschliffe kleiner ITeigung bei homogenem Pro» benmaterial und zur Untersuchung des Tiefenverlaufs von speziellen Inhomogenitäten (Struktur ccer Probenzusammensetzujig). Bei den Festkörpern kann es sich s· B„ um. Silizium, PoIy-Silizium, SiO2, Si3H1, Al2O3, GaAs, GaAsP, InP, GaAlAs, GaP, Aluminium, Schwerste tallsilizide ui-ά andere Substanzen handeln.
Zur Erzeugung von Schrägschliffen kleiner konstanter Neigung an inhomogenen Proben (z, B. Mehrschichtsystemen) ist das Strahlätzverfahren gemäß DD-hT 133 589 vorzuziehen.
Die Ätzgeschwindigkeit und damit auch der Neigungswinkel hängen hauptsächlich von folgenden Parametern ab: Art und Konzentration des Ätzmittels, Atzaitteltemperatur, Eelativgeschv/indigkeit der Probe zur Grenzfläche Ätzmittel/Stopflüssigkeit und Probenmaterial.
Il /
Figur 1 zeigt die schematische Darstellung einer Einrichtung zur Herstellung von Schrägschliffen und Figur 2 einen mit dieser Einrichtung in GaAs hergestellten Schrägschlif
ff.
Die Erfindung soll am Beispiel der Herstellung eines Schrägschliffes in einer GaAs-Scheibe mit einem Gemisch aus Phosphorsäure und Wasserstoffperoxid erläutert werden» Die dazu verwendete Einrichtung besteht aus einem Behälter für die Atz- und Stopflüssigkeit 1, einem'Probenhalter 2 und einer Vortrieb se inrichtung 3.» In dem. Behälter 1 befindet sich im unteren Teil Tetrachlorkohlenstoff 4 als Stopflüssigkeit. Darüber ist die Atzflüssigkeit 5 geschichtet, die aus 83 %iger Phosphorsäure, 30 %igem Wasserstoffperoxid und Wasser im Volumenverhältnis von 3:1:50 besteht. Die beiden Flüssigkeiten bilden eine exakte Grenzfläche 6 aus« In den Probenhalter 2, im vorliegenden Falle eine Klemmeinrichtung aus Teflon, wird die GaAs-Scheibe 7 (Abmessungen 30 mm χ 15 mtn'x 0,3 mm) befestigt* Auf der Scheibe J befindet sich eine Haftmaske 3, bei der es sich um einen Photoresist mit "Kammstruktur" handelt (S mm χ 12 ms 1 /im)* Der Behälter 1 mit der Atz- und Stopflüssigkeit befindet sich in einem weiteren Gefäß 9, das als Kühlflüssigkeit 10 ein Eis/Wasser-Gemisch enthält* Die Temperatur der Atzflüssigkeit wird mit Hilfe einer Temperaturmeßeinrichtung 11 kontrolliert und auf- 1+0,5 -C konstant gehalten*
Bei Beginn der Schrägschliffherstellung wird die Vortriebseinrichtung 3 eingeschaltet und die Probe 7 möglichst schnell so weit - eingetaucht, daß die untere Kante der Haftmaske 8 in der Grenzfläche 6 Ätzmittel/Tetrachlorkohlenstoff liegt. Die Einbringgeschwindigkeit der Probe in .die Flüssigkeiten sollte viel größer sein als die Atzgeschwindigkeit., Dabei ist die Auslösung von Turbulenzen an der Grenzfläche 6 zu vermeiden* Danach wird die Probe 7 durch die Vortriebseinrichtung 3 mit der vorgewählten Geschwindigkeit (im vorliegenden Beispiel 3,4 mm/min) in die Stopf lüssigkeit gedrückt,» Der oberhalb der Maskenunterkante liegende Bereich- der Probe 7 wird dadurch
nur sehr kurze Zeit, der unterhalb der Maskenoberkante liegende am längsten geätzt. JTach Durchgang der Maskenoberkante durch die Grenzfläche β ist die Schrägschliffhersteilung beendet» Danach wird die Probe wieder mit hoher Geschwindigkeit aus den beiden Flüssigkeiten herausgezogen. Das unter diesen Bedingungen gewonnene Profil eines Schrägschiiffes ist auf Figur 2 zu sehen. Die Profilbestimmung erfolgte durch punktweise Stufenmessung an der Maskenkante.

Claims (7)

"" / Ll £JL €\ Erfindunss ans ρ ruch
1. Verfahren zur Herstellung von Schrägschliffen mit beliebig kleinen Neigungswinkeln durch chemisches ätzen, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Schrägschliff vorgesehene Fläche eines Festkörpers mit definierter Geschwindigkeit durch die Grenzfläche einer die Probe ätzenden Flüssigkeit und einer die Atzung unterbrechende bzw, keinen chemischen Materialabtrag bewirkende Flüssigkeit bewegt wird, so daß die verschiedenen Bereiche der Probe unterschiedliche vorher bestimmbare Zeiträume dem Ätzmittel ausgesetzt sind,
2. Verfahren nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Festkörpern um homogenes Probentnaterial handelt»
3« Verfahren nach Pkt. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Festkörpern um Silizium, Polysilizium, SiQ2, SiU,, AlpO^, GaAs5 GaAsP, InP, GaAlAs, GaP, Aluminium oder Schwertnetallsilizide handelt«
4* Verfahren nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe durch die feststehende Flüssigkeitsgrenzschicht bewegt wird*
5. Verfahren nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe feststeht und' die Höhe der Flüssigkeitsgrenzschicht verändert wird.·
6, Verfahren nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der nicht ätzenden/ mit dem Ätzmittel nicht mischbaren Flüssigkeit um Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Trichlorethylen, Cyclohesan, Xylol oder ähnliche handelt«
7» Verfahren nach Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Atzflüssigkeit temperiert bzw, gekühlt wird.
Hierzu eine Seite Zeichnungen ----- -.--..—
DD24624482A 1982-12-20 1982-12-20 Verfahren zur Herstellung von Schrägschliffen durch chemisches Aetzen DD212618A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD24624482A DD212618A1 (de) 1982-12-20 1982-12-20 Verfahren zur Herstellung von Schrägschliffen durch chemisches Aetzen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD24624482A DD212618A1 (de) 1982-12-20 1982-12-20 Verfahren zur Herstellung von Schrägschliffen durch chemisches Aetzen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD212618A1 true DD212618A1 (de) 1984-08-15

Family

ID=5543554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD24624482A DD212618A1 (de) 1982-12-20 1982-12-20 Verfahren zur Herstellung von Schrägschliffen durch chemisches Aetzen

Country Status (1)

Country Link
DD (1) DD212618A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0245182A1 (de) * 1986-04-24 1987-11-11 Annie Tissier Verfahren zur Messung kennzeichnender Parameter einer dünnen Schicht und Apparat zur Ausführung des Verfahrens

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0245182A1 (de) * 1986-04-24 1987-11-11 Annie Tissier Verfahren zur Messung kennzeichnender Parameter einer dünnen Schicht und Apparat zur Ausführung des Verfahrens

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3850686T2 (de) Ätzlösung zur Bewertung der Kristallfehler.
DE69012079T2 (de) Verfahren zur Verwendung erodierbarer Masken zum Erzeugen partiell geätzter Strukturen in Scheiben mit orientierungsabhängiger Ätzung.
DE3888992T2 (de) Laser-Lumineszenz-Monitor für Materialdickenprozesse.
DE69837308T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Durchgangslochs und Siliziumsubstrat mit einem solchen Durchgangsloch
DE2303798C2 (de) Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen
DE2347481A1 (de) Verfahren zum selektiven aetzen eines al tief x ga tief 1-x as-vielschichtkoerpers
DE2005260A1 (de) Verfahren zur Ultrafiltration
WO2008071365A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum reinigen von gegenständen, insbesondere von dünnen scheiben
DE69018558T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterlasers.
EP0841588B1 (de) Verfahren unr Vorrichtung zur Vorhangbeschichtung eines bewegten Trägers
DE2917654A1 (de) Anordnung und verfahren zum selektiven, elektrochemischen aetzen
DE1652329A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbringung einer Fluessigkeit auf einer Oberflaeche
DE3926673A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur poliertuchaufbereitung beim chemomechanischen polieren, insbesondere von halbleiterscheiben
EP0583676B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von ultradünnen Schichten und von Schichtelementen
DE2239687B2 (de) Verfahren zum aetzen eines mehrschichtigen halbleiterkoerpers mit einem fluessigen aetzmittel
DD212618A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Schrägschliffen durch chemisches Aetzen
WO2015193081A1 (de) Verfahren zum ausbilden einer kavität und bauelement mit einer kavität
DE69210222T2 (de) Vorhangbeschichtungsvorrichtung
DE2117199C3 (de) Verfahren zur Herstellung geätzter Muster in dünnen Schichten mit definierten Kantenprofilen
DE2947348C2 (de)
EP0292886B1 (de) Verfahren zum strukturfreien Auftrag von Dispersionen auf flexiblen Trägermaterialien
DE2941476A1 (de) Verfahren zum spalten von halbleitermikroplaettchen in einzelstuecke
EP1352423B1 (de) Verfahren zum vereinzeln von wafern in chips
DE4133150A1 (de) Verfahren zum abtrennen eines halbleiter-plaettchens aus einem halbleiter-plaettchenverband
DE1957033A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Zinnschichten oder Zinnlegierungsschichten auf Draht aus Kupfer oder Kupferlegierungen durch Feuerverzinnen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee