DD258495A1 - Atmasking for semiconductor materials - Google Patents

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DD258495A1
DD258495A1 DD30082487A DD30082487A DD258495A1 DD 258495 A1 DD258495 A1 DD 258495A1 DD 30082487 A DD30082487 A DD 30082487A DD 30082487 A DD30082487 A DD 30082487A DD 258495 A1 DD258495 A1 DD 258495A1
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DD
German Democratic Republic
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screen printing
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etching
pizein
semiconductor materials
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DD30082487A
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German (de)
Inventor
Heidrun Burczyk
Peter Menges
Original Assignee
Veb Gerate Und Regler-Werke Teltow
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das chemische Bearbeiten von Halbleitermaterialien und betrifft eine aetzfeste Abdeckung fuer nicht zu aetzende Oberflaechenbereiche dieser Halbleitermaterialien. Die Aetzmaskierung besteht im wesentlichen aus Pizein, Petroleum, aromatischen Kohlenwasserstoffen - hauptsaechlich Xylol -, sowie Siebdruckfarbe auf der Basis von Bitumen und Cyklokautschuk.The invention relates to the chemical processing of semiconductor materials and relates to a non-corrosive cover for non-etching surface areas of these semiconductor materials. Aetzmaskierung consists essentially of Pizein, petroleum, aromatic hydrocarbons - mainly xylene -, as well as screen printing ink based on bitumen and Cyklokautschuk.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf das chemische Bearbeiten von Halbleitermaterialien und betrifft eine ätzfeste Abdeckung für die nicht zu bearbeitenden Oberflächenbereiche der Halbleitermaterialien. Die Ätzmaskierung istfür das Aufbringen durch das Siebdruckverfahren geeignet und übereinen langen Zeitraum (z.B. 300 min) resistent gegen Ätzgemische auf der Basis Flußsäure und Salpetersäure (HF/HNO3) unterschiedlicher Konzentrationen und Mischungsverhältnisse sowie reaktionsbeeinflussender Zusätze.The invention relates to the chemical processing of semiconductor materials and relates to an etch resistant cover for the non-machinable surface areas of the semiconductor materials. The etch mask is suitable for screen printing application and resistant to hydrofluoric acid and nitric acid (HF / HNO3) etchant mixtures of varying concentrations and mixing ratios as well as reaction-affecting additives over a long period of time (e.g., 300 minutes).

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Zur Herstellung von gewollten Geometrien von Silizium-Halbleiterelementen ist der Abtrag durch chemische Bearbeitung üblich. Für das Ätzen auf der Basis von KOH und EDP-Lösungen (Ethylen-Diamin-Pyrazin) sind Maskierungen über Siliziumdioxidschichten möglich. Für den chemischen Abtrag von dünnen Halbleiterschichten wird üblicherweise Fotolack aufgetragen und über Fotolithographie maskiert. Für den chemischen Abtrag von dicken Halbleiterschichten werden Siebdrucklacke, Paraffine, Pizeine sowie auch Metall Schicht- und Nitritmasken verwendet. Die Einsatzgrenze dieser Abdeckungen ist durch die zeitlich begrenzte Resistenz gegen HF/HNO3 gegeben. Die bekannten Abdecklacke quellen auf oder werden porös und lösen sich in relativ kurzer Zeit auf. Flächenverätzungen und Unterätzungen an Kanten sind die Folge. Paraffine sind in absolut ätzfesten Varianten als Weichparaffine bekannt. Nachteilig ist hier, daß Weichparaffine leicht schmieren.For the production of desired geometries of silicon semiconductor elements, the removal by chemical processing is common. For etching based on KOH and EDP solutions (ethylene diamine pyrazine), masking over silicon dioxide layers is possible. For the chemical removal of thin semiconductor layers, photoresist is usually applied and masked by photolithography. For the chemical removal of thick semiconductor layers screen-printing lacquers, paraffins, pizines as well as metal layer and nitrite masks are used. The limit of use of these covers is given by the temporary resistance to HF / HNO3. The known covering paints swell or become porous and dissolve in a relatively short time. Surface burns and undercuts on edges are the result. Paraffins are known in absolutely etch-resistant variants as soft paraffins. The disadvantage here is that soft paraffins lubricate easily.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist eine Ätzmaskierung für die chemische Bearbeitung von Halbleitermaterialien, die ein Ätzen über einen längeren Zeitraum (z.B. 300rhin) ermöglicht und die aus handelsüblichen Komponenten zusammengesetzt ist.The object of the invention is an etch masking for the chemical processing of semiconductor materials, which enables etching over an extended period of time (e.g., 300rhin) and which is composed of commercial components.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, eine Ätzmaskierung für Halbleitermaterialien zur Verfügung zu stellen, die mittels Siebdruck aufzubringen ist und die resistent gegen Ätzgemische auf der Basis Flußsäure und Salpetersäure unterschiedlicher Konzentration und Mischungsverhältnisse sowie reaktionsbeeinflussender Zusätze ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Ätzmaskierung gelöst, die aus Pizein, einem Lösungsmittel, bestehend aus Petroleum und aromatischen Kohlenwasserstoffen — hauptsächlich Xylol —, sowie Siebdruckfarbe auf der Basis von Bitumen und Cyklokautschuk zusammengesetzt ist.The object to be solved by the invention is to provide an etch masking for semiconductor materials which is to be applied by means of screen printing and which is resistant to etching mixtures based on hydrofluoric acid and nitric acid of different concentration and mixing ratios as well as reaction-influencing additives. According to the invention the object is achieved by a Ätzmaskierung, which is composed of Pizein, a solvent consisting of petroleum and aromatic hydrocarbons - mainly xylene - and screen printing ink based on bitumen and Cyklokautschuk.

Pizein wird im Lösungsmittel gelöst und diese Bestandteile werden mit der Siebdruckfarbe gemischt. Als günstiges Mischungsverhältnis, das sich sowohl in guter Qualität mittels Siebdruck aufbringen läßt und außerdem die geforderte Ätzbeständigkeit aufweist, hat sich 1 Gewichtsteil Pizein, 0,75 Gewichtsteile Lösungsmittel und 1 Gewichtsteil Siebdruckfarbe erwiesen.Pizein is dissolved in the solvent and these ingredients are mixed with the screen printing ink. As a favorable mixing ratio, which can be applied in good quality by means of screen printing and also has the required etch resistance, 1 part by weight of pizein, 0.75 parts by weight of solvent and 1 part by weight of screen printing ink has been found.

Ausführungsbeispielembodiment

Im Ausführungsbeispiel werden handelsübliche Komponenten verwendet. Zerkleinertes Pizein wird in auf 80°C bis 100°C temperiertem Lösungsmittel SV7 im Mischungsverhältnis von 1 Gewichtsteil zu 0,75 Gewichtsteilen gelöst. Das Lösungsmittel SV7 besteht aus Petroleum und Erkosol. Erkosol besteht aus aromatischen Kohlenwasserstoffen, wobei die Hauptbestandteile Xylol und seine Abkömmlinge sind. Die abgekühlte Pizein-Lösung wird mit 1 Gewichtsteil Siebdruckfarbe SLP71 gemischt. Die Siebdruckfarbe SLP71 besteht aus Bitumen, rotem Pigment und Cyklokautschuk. Die so gewonnene Ätzmaskierung erfüllt die an sie gestellten Aufgaben. Nach erfolgter Ätzung ist das Ablösen der Ätzmaskierung mit einem Gemisch aus Alkydharz- und Nitroverdünnung möglich.In the exemplary embodiment commercially available components are used. Crushed Pizein is dissolved in solvent at a temperature of 80 ° C to 100 ° C SV7 in a mixing ratio of 1 part by weight to 0.75 parts by weight. The solvent SV7 consists of petroleum and Erkosol. Erkosol consists of aromatic hydrocarbons, the main constituents being xylene and its derivatives. The cooled Pizein solution is mixed with 1 part by weight of screen printing ink SLP71. The screen printing ink SLP71 consists of bitumen, red pigment and cyclo rubber. The etching masking obtained in this way fulfills the tasks assigned to it. After etching, the detachment of the etching masking with a mixture of alkyd resin and nitro dilution is possible.

Claims (2)

1. Ätzmaskierung für Halbleitermaterialien unter Verwendung von Pizein, gekennzeichnet durch die weiteren Komponenten Lösungsmittel, bestehend aus Petroleum und aromatischen Kohlenwasserstoffen — hauptsächlich Xylol —, sowie Siebdruckfarbe auf der Basis von Bitumen und Cyklokautschuk.1. Etching masking for semiconductor materials using Pizein, characterized by the other components of solvents consisting of petroleum and aromatic hydrocarbons - mainly xylene - and screen printing ink based on bitumen and Cyklokautschuk. 2. Ätzmaskierung für Halbleitermaterialien nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Mischungsverhältnis 1 Gewichtsteil Pizein, 0,75 Gewichsteile Lösungsmittel und 1 Gewichtsteil Siebdruckfarbe.2. Ätzmaskierung for semiconductor materials according to claim 1, characterized by the mixing ratio of 1 part by weight of pizein, 0.75 parts by weight of solvent and 1 part by weight of screen printing ink. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung bezieht sich auf das chemische Bearbeiten von Halbleitermaterialien und betrifft eine ätzfeste Abdeckung für die nicht zu bearbeitenden Oberflächenbereiche der Halbleitermaterialien. Die Ätzmaskierung ist für das Aufbringen durch das Siebdruckverfahren geeignet und über einen langen Zeitraum (z. B. 300 min) resistent gegen Ätzgemische auf der Basis Flußsäure und Salpetersäure (HF/HNO3) unterschiedlicher Konzentrationen und Mischungsverhältnisse sowie reaktionsbeeinflussender Zusätze.The invention relates to the chemical processing of semiconductor materials and relates to an etch resistant cover for the non-machinable surface areas of the semiconductor materials. The etch masking is suitable for application by the screen printing method and resistant to etching mixtures based on hydrofluoric acid and nitric acid (HF / HNO 3) of different concentrations and mixing ratios as well as reaction-influencing additives over a long period of time (eg 300 min). Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art Zur Herstellung von gewollten Geometrien von Silizium-Halbleiterelementen ist der Abtrag durch chemische Bearbeitung üblich. Für das Ätzen auf der Basis von KOH und EDP-Lösungen (Ethylen-Diamin-Pyrazin)sind Maskierungen über Siliziumdioxidschichten möglich. Für den chemischen Abtrag von dünnen Halbleiterschichten wird üblicherweise Fotolack aufgetragen und über Fotolithographie maskiert. Für den chemischen Abtrag von dicken Halbleiterschichten werden Siebdrucklacke, Paraffine, Pizeine sowie auch Metallschicht- und Nitritmasken verwendet. Die Einsatzgrenze dieser Abdeckungen ist durch die zeitlich begrenzte Resistenz gegen HF/HNO3 gegeben. Die bekannten Abdecklacke quellen auf oder werden porös und lösen sich in relativ kurzer Zeit auf. Flächenverätzungen und Unterätzungen an Kanten sind die Folge. Paraffine sind in absolut ätzfesten Varianten als Weichparaffine bekannt. Nachteilig ist hier, daß Weichparaffine leicht schmieren.For the production of desired geometries of silicon semiconductor elements, the removal by chemical processing is common. For etching based on KOH and EDP solutions (ethylene diamine pyrazine), masking over silicon dioxide layers is possible. For the chemical removal of thin semiconductor layers, photoresist is usually applied and masked by photolithography. For the chemical erosion of thick semiconductor layers screen printing varnishes, paraffins, Pizeine as well as metal layer and nitrite masks are used. The limit of use of these covers is given by the temporary resistance to HF / HNO3. The known covering paints swell or become porous and dissolve in a relatively short time. Surface burns and undercuts on edges are the result. Paraffins are known in absolutely etch-resistant variants as soft paraffins. The disadvantage here is that soft paraffins lubricate easily. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist eine Ätzmaskierung für die chemische Bearbeitung von Halbleitermaterialien, die ein Ätzen über einen längeren Zeitraum (z. B. 300min) ermöglicht und die aus handelsüblichen Komponenten zusammengesetzt ist.The aim of the invention is an etching masking for the chemical processing of semiconductor materials, which enables etching over a relatively long period of time (eg 300 min) and which is composed of commercially available components. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Die Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, eine Ätzmaskierung für Halbleitermaterialien zur Verfügung zu stellen, die mittels Siebdruck aufzubringen ist und die resistent gegen Ätzgemische auf der Basis Flußsäure und Salpetersäure unterschiedlicher Konzentration und Mischungsverhältnisse sowie reaktionsbeeinflussender Zusätze ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Ätzmaskierung gelöst, die aus Pizein, einem Lösungsmittel, bestehend aus Petroleum und aromatischen Kohlenwasserstoffen — hauptsächlich Xylol —, sowie Siebdruckfarbe auf der Basis von Bitumen und Cyklokautschuk zusammengesetzt ist.The object to be solved by the invention is to provide an etch masking for semiconductor materials which is to be applied by means of screen printing and which is resistant to etching mixtures based on hydrofluoric acid and nitric acid of different concentration and mixing ratios as well as reaction-influencing additives. According to the invention the object is achieved by a Ätzmaskierung, which is composed of Pizein, a solvent consisting of petroleum and aromatic hydrocarbons - mainly xylene - and screen printing ink based on bitumen and Cyklokautschuk. Pizein wird im Lösungsmittel gelöst und diese Bestandteile werden mit der Siebdruckfarbe gemischt. Als günstiges Mischungsverhältnis, das sich sowohl in guter Qualität mittels Siebdruck aufbringen läßt und außerdem die geforderte Ätzbeständigkeit aufweist, hat sich 1 Gewichtsteil Pizein, 0,75 Gewichtsteile Lösungsmittel und 1 Gewichtsteil Siebdruckfarbe erwiesen.Pizein is dissolved in the solvent and these ingredients are mixed with the screen printing ink. As a favorable mixing ratio, which can be applied in good quality by means of screen printing and also has the required etch resistance, 1 part by weight of pizein, 0.75 parts by weight of solvent and 1 part by weight of screen printing ink has been found. Ausführungsbeispielembodiment Im Ausführungsbeispiel werden handelsübliche Komponenten verwendet. Zerkleinertes Pizein wird in auf 80°Cbis 1000C temperiertem Lösungsmittel SV7 im Mischungsverhältnis von 1 Gewichtsteil zu 0,75 Gewichtsteilen gelöst. Das Lösungsmittel SV7 besteht aus Petroleum und Erkosol. Erkosol besteht aus aromatischen Kohlenwasserstoffen, wobei die Hauptbestandteile Xylol und seine Abkömmlinge sind. Die abgekühlte Pizein-Lösung wird mit 1 Gewichtsteil Siebdruckfarbe SLP71 gemischt. Die Siebdruckfarbe SLP71 besteht aus Bitumen, rotem Pigment und Cyklokautschuk. Die so gewonnene Ätzmaskierung erfüllt die an sie gestellten Aufgaben. Nach erfolgter Ätzung ist das Ablösen der Ätzmaskierung mit einem Gemisch aus Alkydharz-und Nitroverdünnung möglich.In the exemplary embodiment commercially available components are used. Crushed Pizein is dissolved in solvent heated at 80 ° C to 100 0 C SV7 in a mixing ratio of 1 part by weight to 0.75 parts by weight. The solvent SV7 consists of petroleum and Erkosol. Erkosol consists of aromatic hydrocarbons, the main constituents being xylene and its derivatives. The cooled Pizein solution is mixed with 1 part by weight of screen printing ink SLP71. The screen printing ink SLP71 consists of bitumen, red pigment and cyclo rubber. The etching masking obtained in this way fulfills the tasks assigned to it. After etching, the detachment of etching masking with a mixture of alkyd resin and nitro dilution is possible.
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