DE1246353B - Verwendung eines die Viskositaet erhoehenden Mittels in einer AEtzfluessigkeit - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl.:

C23f

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 48 dl-1/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

S71426VIb/48 dl
26. November 1960
3. August 1967

Bei bekannten Herstellungsverfahren von Halbleiteranordnungen, wie Gleichrichtern, Transistoren, Fotodioden, Vierschichtenanordnungen u. dgl., werden sowohl die unlegierten Halbleiterkörper als auch die halbfertigen Halbleiteranordnungen Ätzungen unterzogen. Dies dient vornehmlich der Reinigung von auf der Oberfläche haftenden Fremdstoffen sowie der Abtragung von Unregelmäßigkeiten der Kristalloberfläche. Insbesondere die äußeren pn-Grenzen, d. h. die Stellen, an denen die durch Diffusion oder Legierung erzeugten pn-Übergänge an die Oberfläche treten, müssen, einer Ätzung unterworfen werden, damit eine möglichst hohe Sperrspannung erzielt wird.

Nach dem Grundmaterial, das zur Herstellung der Halbleiteranordnung verwendet wird, z. B. Germanium, Silizium oder eine intermetallische Verbindung der ΠΙ. und V. bzw. der II. und VI. Gruppe des Periodischen Systems, richtet sich die Ätzflüssigkeit, die angewendet wird. Für Sihzium hat sich beispielsweise eine Mischung aus 40°/oiger Flußsäure und rauchender Salpetersäure im Verhältnis 1:1 bewährt.

Es sind bereits Ätzflüssigkeiten bekanntgeworden, die ein Mittel enthalten, das die Viskosität der Ätzflüssigkeit erhöht, beispielsweise Gelatine. Bei einer derartigen bekannten Ätzflüssigkeit dient dieser Zusatz dazu, das Breitlaufen der Ätzflüssigkeit auf der Oberfläche von Metallteilen, die graviert werden sollen, zu verhindern. Bei einer anderen bekannten Ätzflüssigkeit zum Ätzen von Druckformen aus Magnesium und seinen Legierungen dient ein Verdickungsmittel dazu, den in der Tiefe ungleichmäßigen Ätzangriff der Ätzflüssigkeit zu vergleichmäßigen.

Es ist bereits eine sogenannte Ätzschleuder bekanntgeworden, mit der runde scheibenförmige Halbleiterkörper in Drehung um ihre Rotationsachse versetzt werden. Auf die Oberfläche der Halbleiterkörper wird die Ätzflüssigkeit in dünnem Strahl geleitet, und zwar so, daß sie nach ihrem Auftreffen gleich wieder von der Oberf läche abgeschleudert wird. Hierdurch wird das Halbleitermaterial ständig von frischer Ätzflüssigkeit getroffen. Entstehende Gasblasen werden sofort abgerissen. ^

Wie sich nun zeigte, können bei der Anwendung dieser Ätzschleuder auf der Oberfläche des Halbleitermaterials radial verlaufende- Riefen entstehen. Dies ist vermutlich auf eine Wirbelbildung der Ätzflüssigkeit zurückzuführen. Außerdem können unter gewissen Umständen die Ränder von auflegierten Elektroden, z.B. aus einer Goldlegierung, unterätzt

Verwendung eines die Viskosität erhöhenden
Mittels in einer Ätzflüssigkeit

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München,. Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Phys. Dr.-Ing. Reimer Emeis,
Ebermannstadt

werden. Bei nachfolgenden Arbeiten kann dieser Rand dann rein mechanisch durch Druck oder z. B. bei Erwärmung infolge Weichwerdens zumindest an einer Stelle herunterklappen und einen hier an die Oberfläche tretenden pn-übergang überbrücken.

Die Erfindung schafft hier Abhilfe. Sie besteht in der Verwendung eines die Viskosität erhöhenden Mittels, insbesondere Magnesiumfluorid, in einer Ätzflüssigkeit zum Vermeiden von Riefenbildungen auf der Oberfläche und von Unterätzungen von auf legierten Elektroden beim Ätzen von runden, scheibenförmigen Halbleiterkörpern mit Hilfe eines auf die Oberfläche des um seine Rotationsachse in Drehung versetzten Halbleiterkörpers geleiteten Strahles der Ätzflüssigkeit.

Bereits eine leichte Erhöhung der Viskosität der Ätzflüssigkeit kann ausreichend sein. Die Entstehung von Wirbeln wird vermindert, und es bilden sich keine Riefen mehr. Auch die Unterätzung der Ränder von auflegierten Elektroden wird stark vermindert.

Zweckmäßigerweise wird die Viskosität der Ätzflüssigkeit durch den Zusatz eines neutralen Mittels erhöht. Man könnte auch beispielsweise daran denken, durch eine Temperaturerniedrigung die Viskosität der Flüssigkeit zu erhöhen. Dies erfordert aber einen merklichen Aufwand und führt zu dem unerwünschten Nebenergebnis, daß auch die chemische Wirkung der Ätzflüssigkeit verändert wird. Außerdem läßt sich die Viskosität auf diese Weise nur in begrenztem Ausmaß erhöhen. Demgegenüber kann durch den Zusatz eines neutralen Mittels die Viskosität in weiten Grenzen ohne schädliche Nebenergebnisse eingestellt werden.

709 619/669

Claims (1)

1. Man kann beispielsweise der fertigen Ätzflüssigkeit, z. B. der vorgenannten Mischung aus Flußsäure und Salpetersäure, kolloidales Alumimumoxyd in handelsüblicher Form zugeben. Besonders bewährt hat sich auch folgende Arbeitsweise: Vor dem Mischen wird der Salpetersäure ein in ihr lösüches Magnesiumsalz, z. B. Magnesiumnitrat oder Magnesiumazetat, zugesetzt. Beim Zusammengießen der beiden Säuren fällt dann ein unlösliches Magnesiumfluorid kollodial aus. Durch die Menge des zugesetzten Magnesiumsalzes hat man es in der Hand, die innere Reibung der Ätzflüssigkeit in jedem gewünschten Maß heraufzusetzen. Die zur Ausfällung des Magnesiumfluorids benötigte Menge Flußsäure muß in diesem Fall zusätzlich vorhanden sein.

   Patentanspruch:

   Verwendung eines die Viskosität erhöhenden Mittels, insbesondere Magnesiumfluorid, in einer Ätzflüssigkeit zum Vermeiden von Riefenbildungen auf der Oberfläche und von Unterätzungen von auflegierten Elektroden beim Ätzen von runden, scheibenförmigen Halbleiterkörpern mit Hilfe eines auf die Oberfläche des um seine Rotationsachse in Drehung versetzten Halbleiterkörpers geleiteten Strahles der Ätzflüssigkeit.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1031 808;
   USA.-Patentschriften Nr. 1 993 920, 2 687 345.

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