DE1077942B - Verfahren zum chemischen Polieren der Oberflaechen von Germanium fuer Halbleiterzwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum chemischen Polieren der Oberfläche von Germanium für fialbleiterzwecke, beispielsweise Germaniumkristallen, mit einem neuartigen chemischen Poliermittel, das weniger korrodierend wirkt als Fluorwasserstoffsäure und eine einfache Handhabung und Lagerung ermöglicht.

E.S g\bt noch kein Poliermittel, mit dem die Oberflächen von Germanium für Halbleiterzwecke spiegelnd und völlig eben gemacht werden können, mit Ausnahme einer Lösung, die aus 50 Volumteilen 68-bis 70°/oiger Salpetersäure, 30 Volumteilen 46- bis 50%iger Fluorwasserstoffsäure, 30 Volumteilen Eisessig und 0,2 Volumteilen Brom besteht.

Diese Lösung hat jedoch auf Metall und Glas eine stark korrodierende Wirkung und bereitet infolge ihrer Zusammensetzung aus stark angreifenden Chemikalien Schwierigkeiten bei der Handhabung und Lagerung.

Das erfindungsgemäße Verfahren bedient sich eines Poliermittels, welches diese Nachteile nicht aufweist und dessen wirksamer Bestandteil ein Hypochlorit ist.

Die Verwendung alkalischer Lösungen von Natrium- oder Kaliumhypochlorit zum Polieren ist an sich bekannt. Man konnte jedoch mit ihnen keine spiegelnden, sondern nur etwas geriffelte Oberflächen erzielen, da die Ätzgeschwindigkeit dieser Lösungen von der Kristallorientierung abhängt, d.h. am schnellsten auf der (lOO)-Oberfläche und langsamer auf den (HO)- oder (111)-Oberflächen des Kristalls vor sich geht.

Nach der Erfindung wird dieser Nachteil beseitigt, indem man die zu polierenden Oberflächen mit einer wäßrigen Hypochloritlösung behandelt, deren Konzentration, berechnet als Natriumhypochlorit, 0,01 bis 5 Gewichtsprozent beträgt und die je 100 ecm 0,1 bis 0,8 g Germaniumdioxyd enthält und bzw. oder mit Kohlendioxyd gesättigt ist.

Durch die erfindungsgemäße Sättigung der Lösung an Germaniumdioxyd oder Kohlendioxyd wird eine inhibierende Wirkung erzielt und die Abhängigkeit der Ätzgeschwindigkeit von der Kristallorientierung stark verringert.

Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform wird der p_H-Wert der Polierlösung durch Hindurchleiten von gasförmigem Kohlendioxyd auf 6,5 bis 6,6 eingestellt. Gegebenenfalls kann dem Poliermittel ein neutrales Salz, wie Natriumchlorid und Kaliumchlorid, zugesetzt werden.

Beispiel

Durch eine 5°/oige, in einem Becherglas befindliche wäßrige Natriumchloridlösung wird Kohlendioxydgas (1 l/min oder mehr) hindurchgeleitet, wobei die

der Oberflächen von Germanium

für Halbleiterzwecke

Anmelder:

Sony Kabushiki Kaisha,
Shinagawa, Tokio (Japan)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 4

Beanspruchte Priorität:
Japan vom 31. August 1956

Akio Amaya, Tokio,
ist als Erfinder genannt worden

Lösung durch eine Rührvorrichtung ständig in Bewe-

z5 gung gehalten und durch einen Gleichstrom von 5 Amp. mit Hilfe von zwei in die Lösung eintauchenden Graphitelektroden elektrolytisch zersetzt wird. Hierdurch bildet sich in der Lösung Natriumhypochlorit. Während des Stromdurchganges werden in die Lösung geläppte Germaniumbügelchen oder -stäbe eingebracht.

Wenn eine mit CO₂ gesättigte Lösung, die 0,15 Gewichtsprozent NaOCl enthält, bei einer Temperatur von 40° C verwendet wird, beträgt die Ätzgeschwindigkeit 0,6 μ/min.

Unter diesen Bedingungen läßt sich im Verlauf von 2 Stunden eine ebene, fertigbearbeitete Oberfläche erzielen, die einer Spiegelfläche nahekommt, während nach einer Dauer von 4 Stunden eine ebene, spiegelnde Fläche erhalten wird.

In manchen Fällen ist der Zusatz von Germaniumdioxyd nicht erforderlich, da dieses aus dem zu polierenden Germanium während des Arbeitsvorganges entsteht.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die Oberfläche des Germaniums wirksam poliert werden kann, so daß bemerkenswert ebene Flächen erhalten werden, die bei Anwendung von Hypochlorit ohne Zusatz von Inhibitoren nicht erzielt werden können.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum chemischen Polieren der Oberflächen von Germanium für Halbleiterzwecke

909 T60/391

mit Hilfe von Hypochloritlösungen, dadurch, gekennzeichnet, daß man die zu polierenden Oberflächen mit einer wäßrigen Hypochloritlösung behandelt, deren Konzentration, berechnet als Natriumhypochlorit, 0,01 bis 5 Gewichtsprozent beträgt und die je 100 ecm 0,1 bis 0,8 g Germaniumdioxyd enthält und bzw. oder mit Kohlendioxyd gesättigt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den p_H-Wert der Lösung durch Hindurchleiten von gasförmigem Kohlendioxyd auf 6,5 bis 6,6 einstellt.

3.. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Polierbad ein neutrales Salz, wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid oder ein Gemisch derselben, zusetzt.