DE1546063B2 - Verfahren und vorrichtung zum polieren von galliumarsenid mit einem aetzmittel - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum polieren von galliumarsenid mit einem aetzmittelInfo
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Description
1 2
Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Verfahren ziell zum Polieren einer Fläche eines Galliumarsenid-
zum Ätzen und Polieren eines Kristalls aus einer kristalls dergestalt, daß eine hoch gleichförmige Wir-
III-V-Verbindung, beispielsweise Galliumarsenid, kung auf sämtlichen Kristallflächen von Gallium-
Galliumphosphid oder Indiumantimonid. arsenid erzielbar ist.
Die Besonderheit des Hauptpatentes liegt darin, 5 Beim Aufbringen einer Ätzlösung auf eine Fläche
daß der Kristall in einer im wesentlichen wasser- ist es auch wichtig, daß alle Flächenteile die gleiche
freien Mischung aus Methanol oder Essig oder einem Behandlung erfahren. In der deutschen Patentschrift
chlorierten Methan, oder aus Methanol oder Eisessig 309 320 ist ein Verfahren zum Ätzen der Oberfläche
und einem chlorierten Methan, zusammen mit min- einer Metallplatte beschrieben, bei welchem die Ätzdestens
einem der Halogene Chlor, Brom oder Jod io flüssigkeit in einem Trog enthalten ist, dessen Inneres
behandelt wird. . durch gitterförmige Prallwände in kleine Zellen j Mit dem Hauptpatent ist angestrebt worden, ein unterteilt ist. Die zu ätzende Metallplatte ist etwas
Ätz- oder Polierverfahren für die in Rede stehenden oberhalb der Ätzmitteloberfläche angeordnet. Der
Verbindungen verfügbar zu haben, mit dem eine Trog wird dann in horizontale Drehschwingungen
schadensfreie Oberfläche bei niedriger mittlerer Rauh- 15 versetzt, wodurch die Flüssigkeit gegen die Pralltiefe erhalten und mit dem auch eine formgebende wände aufläuft und zerstäubt und gegen die zu
Ätzbehandlung mit wesentlich geringeren Unter- ätzende Oberfläche geschleudert wird. Hierdurch soll
schneidungen durchgeführt werden kann. eine gleichmäßige Einwirkung des Ätzmittels auf die
Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen ganze Platte sichergestellt werden. Dieses Verfahren
ist es nämlich wichtig, das Halbleiter-Ausgangs- 20 mag zwar zur Ätzung größerer Metallflächen bematerial
in Form von einkristallinen Plättchen mit friedigend arbeiten, mit ihm lassen sich aber keinesebenen,
glatten und fehlerfreien Oberflächen zu prä- wegs die besonders strengen Anforderungen bezüglich
parieren. Dieses ist insbesondere wichtig, wenn einer gleichmäßigen Ätzung von Halbleitern erfüllen,
solche Plättchen für eine anschließende Diffusions- Gemäß der Erfindung ist nun das Verfahren zum
behandlung vorgesehen sind, da unvollkommene 25 Polieren einer Fläche eines Galliumarsenidkristalls
Oberflächen den gleichmäßigen Durchgang des dif- mit einem Ätzmittel in Weiterbildung des Hauptfundierenden
Stoffs in die Halbleiterplättchen stören. patentes dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche in
Dies beeinflußt seinerseits die elektrischen Eigen- das Ätzmittel, das im wesentlichen aus Methanol und
schäften des späteren Halbleiterbauelementes nach- maximal 0,05 Volumprozent Brom besteht, eingeteilig.
30 taucht und das Ätzmittel in einer parallel zu dieser
Methoden zur Oberflächenbehandlung von Halb- Fläche verlaufenden Ebene bewegt wird,
leitern sind wohlbekannt. Hierher gehören elektro- Hierdurch erreicht man eine vollkommen gleichlytisches Polieren, chemisches Ätzen und mechani- förmige Ätzung aller Kristallflächen von Galliumsches Läppen und Polieren. Durch Läppen und arsenid, so daß spiegelglatte Oberflächen insbeson-Polieren kann eine Oberfläche hergestellt werden, 35 dere auch in den bisher als schwierig bekannten die eine Ebenheit von 0,0001 mm/1 mm hat. Die Kristallrichtungen erhältlich sind,
mittlere Rauhtiefe dieser Oberfläche beträgt im Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung Regelfall 7,6-10-6mm. Solche Oberflächen wären des Verfahrens mit einem Behälter für das Ätzmittel, zwar für eine befriedigende Fabrikation der Halb- einer Einrichtung zum Bewegen des Ätzmittels und leiterbauelemente genügend glatt und eben, jedoch 40 einer Halterung für den Kristallkörper ist dadurch beeinflussen die immer noch an der Oberfläche vor- . gekennzeichnet, daß zum Bewegen des Ätzmittels handenen mechanischen Schäden (Störungen im ein- parallel zur zu polierenden Kristallfläche eine ankristallinen Aufbau durch oberflächliche plastische treibbare, dem Mitnehmen des Ätzmittels dienende Verformung) die späteren elektrischen Eigenschaften Drehscheibe, zweckmäßig eine gläserne Drehscheibe, nachteilig. Gewöhnlich ist es deshalb notwendig, 45 vorgesehen ist, deren Oberfläche parallel zur zu poliesolche beschädigte Oberflächen durch chemisches renden Kristallfläche unter einem Abstand von den Ätzen so weit abzutragen, bis die ungestörte Ein- erhabenen Bereichen der Kristallfläche angeordnet kristallstruktur des Materials zutage tritt. Chemisches ist, der zweckmäßig gleich dem Ve- bis 3fachen, bei-Ätzen mit den üblichen Ätzmitteln, wie Königswasser spielsweise gleich dem lfachen, der Größe des mitt- oder Mischungen von Salpeter- und Flußsäure, ver- 50 leren Niveauunterschiedes zwischen den erhabenen größert aber die mittlere Rauhtiefe einer solchen und vertieften Bereichen der Kristallfläche ist.
Oberfläche um eine Größenordnung oder mehr. Die Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeich-Beseitigung mechanischer Schäden durch chemisches nung im einzelnen erläutert; es zeigt
Ätzen ist also nur auf Kosten einer erhöhten mitt- F i g. 1 eine teilweise geschnittene Schrägansicht leren Rauhtiefe zu erhalten. Um eine Oberfläche zu 55 einer Apparatur zur Durchführung des Verfahrens gewinnen, die in ausreichendem Maße schadensfrei und
leitern sind wohlbekannt. Hierher gehören elektro- Hierdurch erreicht man eine vollkommen gleichlytisches Polieren, chemisches Ätzen und mechani- förmige Ätzung aller Kristallflächen von Galliumsches Läppen und Polieren. Durch Läppen und arsenid, so daß spiegelglatte Oberflächen insbeson-Polieren kann eine Oberfläche hergestellt werden, 35 dere auch in den bisher als schwierig bekannten die eine Ebenheit von 0,0001 mm/1 mm hat. Die Kristallrichtungen erhältlich sind,
mittlere Rauhtiefe dieser Oberfläche beträgt im Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung Regelfall 7,6-10-6mm. Solche Oberflächen wären des Verfahrens mit einem Behälter für das Ätzmittel, zwar für eine befriedigende Fabrikation der Halb- einer Einrichtung zum Bewegen des Ätzmittels und leiterbauelemente genügend glatt und eben, jedoch 40 einer Halterung für den Kristallkörper ist dadurch beeinflussen die immer noch an der Oberfläche vor- . gekennzeichnet, daß zum Bewegen des Ätzmittels handenen mechanischen Schäden (Störungen im ein- parallel zur zu polierenden Kristallfläche eine ankristallinen Aufbau durch oberflächliche plastische treibbare, dem Mitnehmen des Ätzmittels dienende Verformung) die späteren elektrischen Eigenschaften Drehscheibe, zweckmäßig eine gläserne Drehscheibe, nachteilig. Gewöhnlich ist es deshalb notwendig, 45 vorgesehen ist, deren Oberfläche parallel zur zu poliesolche beschädigte Oberflächen durch chemisches renden Kristallfläche unter einem Abstand von den Ätzen so weit abzutragen, bis die ungestörte Ein- erhabenen Bereichen der Kristallfläche angeordnet kristallstruktur des Materials zutage tritt. Chemisches ist, der zweckmäßig gleich dem Ve- bis 3fachen, bei-Ätzen mit den üblichen Ätzmitteln, wie Königswasser spielsweise gleich dem lfachen, der Größe des mitt- oder Mischungen von Salpeter- und Flußsäure, ver- 50 leren Niveauunterschiedes zwischen den erhabenen größert aber die mittlere Rauhtiefe einer solchen und vertieften Bereichen der Kristallfläche ist.
Oberfläche um eine Größenordnung oder mehr. Die Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeich-Beseitigung mechanischer Schäden durch chemisches nung im einzelnen erläutert; es zeigt
Ätzen ist also nur auf Kosten einer erhöhten mitt- F i g. 1 eine teilweise geschnittene Schrägansicht leren Rauhtiefe zu erhalten. Um eine Oberfläche zu 55 einer Apparatur zur Durchführung des Verfahrens gewinnen, die in ausreichendem Maße schadensfrei und
ist und dennoch eine niedrige mittlere Rauhtiefe und F i g. 2 eine vergrößerte, teilweise geschnittene
geeignete Ebenheit bewahrt, wendet man mechani- Ansicht eines Teils der Oberfläche eines Gallium-
sches Polieren und chemisches Ätzen mehrmals ab- arsenidkristalls und der benutzten Dreheinrichtung
wechselnd an. Hierdurch erhöhen sich aber Zeitauf- 60 der Apparatur nach Fig. 1.
wand und Produktionskosten. Weiterhin führen die Wie F i g. 1 zeigt, ist in einem zylindrischen Bebekannten
Ätzmittel, wenn sie zum formgebenden halter 11 zentral eine Drehvorrichtung 12, etwa ein
Ätzen verwendet werden, häufig zu unerwünscht Elektromotor, angebracht, der mit dem Behälter
hohen Hinterschneidungen. durch Stützen 13 verbunden ist. Eine Welle 14 über-
Das Hauptpatent schafft hier, wie eingangs er- 65 trägt die Drehbewegung von der Antriebsvorrichtung
wähnt, weitgehend Abhilfe. auf einen gläsernen Drehtisch, der sich unmittelbar
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Weiter- unterhalb der ringförmigen Kante 16 des zylindri-
bildung des Verfahrens nach dem Hauptpatent spe- sehen Behälters 11 befindet. Der gläserne Drehtisch
ist mit einem Tuch 17 mit kurzem Flor überzogen. Die Scheibe 18 ist am Halter 20 in solcher Weise
befestigt, daß die Scheibe 18 um eine Drehachse 22 rotieren kann, die parallel, aber exzentrisch, zur
Welle 14 angeordnet ist. Eine Vielzahl Galliumarsenidplättchen 23 sind an der Unterfläche 24 der
Scheibe 18 so befestigt, daß die Drehscheibenoberfläche parallel zu den zu polierenden Kristallflächen
unter einem Abstand von den erhabenen Bereichen zugsweise 1Is- bis 3mal so groß ist wie die Tiefe 38
der durchschnittlichen Ausbuchtung unterhalb der Oberfläche. Es ist jedoch erlaubt, wenn der Flor
streifende Berührung mit den höchsten Punkten der Oberfläche hat.
Versuche haben erwiesen, daß bei Einhaltung eines solchen Abstandes der Drehvorrichtung die Ätzgeschwindigkeit
an den höchsten Punkten um wenigstens den Faktor 10 erhöht werden kann. Dies ergibt
der Kristallflächen angeordnet ist, der zweckmäßig io Oberflächen des Galliumarsenids, deren Rauhigkeit
innerhalb 12,7 · 10~6 mm liegt und die je Quadratzentimeter
Oberfläche innerhalb 0,0001 mm plan sind.
Nachstehend werden zwei Beispiele im einzelnen
gleich dem Vs- bis 3fachen, beispielsweise gleich dem
Ifachen, der Größe des mittleren Niveauunterschiedes
zwischen den erhabenen und vertieften Bereichen der Kristallflächen ist. Diese Bedingung kann
leicht eingehalten werden, wenn die Flächen 25 der 15 beschrieben. Die Beispiele sind lediglich als Erläute-Plättchen
23 gerade so eben in leichte Berührung mit rung gedacht, dem Flor 26 des Tuches 17 kommen. An Stelle des . .
Tuches 17 kann auch ein hoch naßfestes Papier be- Beispiel 1
nutzt werden. Der Ausdruck »kurzer Flor« bezieht Drei Plättchen aus (11 ^-Galliumarsenid mit den
sich auf jedes Tuch oder Papier mit hoher Naß- 20 angenäherten Abmessungen 12,5 · 12,5 · 0,508 mm, die
festigkeit, welches eine Florhöhe von 0,76 mm oder mit einer das 1950-Maschensieb passierenden Tonweniger hat. Das Rohr 28 sorgt für einen kontinuierlichen
Zulauf der Lösung. Der Flüssigkeitsspiegel wird so hoch gehalten, daß die zu behandelnde
Oberfläche von ihm benetzt wird. 25
Im Betrieb werden die Plättchen 23 zu einer vom Drehtisch 15 unabhängigen Rotation gebracht oder
von der Drehbewegung des Tisches mitgeschleppt. In jedem Fall ergibt sich ein ständiger Wechsel der
Polierrichtung für die Plättchen 23 infolge der exzentrischen Anordnung der Drehachse 22 und der
Welle 14.
Die Gegenwart einer Strahlungsquelle für Wellenlängen im sichtbaren Bereich, etwa eine 300- bis
500-Watt-Lampe mit Wolframdraht, verringert die Neigung zu einer bevorzugten Ätzung an schwer beschädigten
Stellen, wodurch sich eine glattere GaI-liumarsenid-Oberfläche ergibt. Zu diesem Zweck
wird die Strahlungsquelle 29 in der in F i g. 1 gezeigten Apparatur in geeigneter Weise nahe am Glastisch
15 angebracht. Für den Fachmann ist es klar, daß der Platz für die Strahlungsquelle nach Wunsch
geändert werden kann.
Die für das vorliegende Verfahren verwendete
Lösung besteht aus Methanol und Brom, in der der 45 danach an der Unterfläche der Vorrichtung 18 in der
Bromgehalt von 0,001 bis 0,05 Volumprozent der in F i g. 1 gezeigten Apparatur befestigt. Der Arbeits-Gesamtlösung
beträgt. Die Anwendung von Konzentrationen oberhalb 0,05 benachteiligt die Politur
insofern, als Lochbildung in der Galliumarsenidscheibe erhöht wird. Die untere Grenze von 5°
0,001 Volumprozent Brom, bezogen auf die Gesamtlösung, ist kein Absolutwert und wird von der Ätzgeschwindigkeit
bestimmt.
Die hier verwendeten Ätzlösungen haben einen maximalen Bromgehalt von 0,0025 °/o und sind zum
Polieren aller Kristallflächen des Galliumarsenids einschließlich der (TTI)- und (lll)-Flächen geeignet.
Dieser Bereich wird bevorzugt. Indessen können stärkere Konzentrationen bis zu 0,05 %, die für die
(lll)-Fläche weniger geeignet sind, angewandt werden. Sie sind oft zum Polieren der anderen Flächen
erde geläppt waren, wurden auf der Unterfläche der Vorrichtung 18 in der in Fig. 1 gezeigten Apparatur
befestigt. Die Scheibe 15 war ein Glaszylinder von 203,2 mm Durchmesser, dessen eine Fläche mit hoch
naßfestem Papier bedeckt war. Eine Brom-Methanol-Lösung mit 0,05 Volumprozent Brom wurde in den
Behälter 11 in einer zur Benetzung der Oberfläche des Galliumarsenids ausreichenden Menge eingelassen.
Die Scheibe 15 rotierte mit 72 Umdrehungen je Minute und wurde von einer 500-Watt-Wolframdrahtlampe
beleuchtet. Nach 25 Minuten war die Dicke der Plättchen von etwa 0,508 auf 0,483 mm
verringert, die Rauhigkeit der Oberfläche änderte sich von 101,6 · 10~6 mm auf 2,45 · 10~6 mm, und die
Ebenheit blieb in ihrem ursprünglichen Wert von 0,0001 mm/1 mm überall unverändert, mit Ausnahme
von etwa 10 °/o der äußeren Fläche.
Drei Plättchen eines (lll)-Galliumarsenids von etwa 12,5 ■ 12,5 · 0,508 mm wurden mit einer das
1950-Maschensieb passierenden Tonerde . geläppt und dann mit Tonerde von 0,3 Mikron poliert und
gang nach Beispiel 1 wurde dann mit der Ausnahme wiederholt, daß eine Brom-Methanol-Lösung mit
0,0025 Volumprozent Bromgehalt verwendet wurde. Nach 40 Minuten war die Dicke der Plättchen von
etwa 0,508 auf 0,505 mm heruntergegangen, die Rauhigkeit des Plättchens verbesserte sich von
12,7 · 10-° auf 2,54 · 10~c mm, und die Ebenheit war
unverändert 0,0001 mm/1 mm auf allen Flächen, mit Ausnahme von etwa 10 °/o Außenfläche.
Claims (6)
1. Verfahren zum Polieren einer Fläche eines Galliumarsenidkristalls mit einem Ätzmittel, das
Methanol undBrom enthält, nachPatent 1278 801, dadurchgekennzeichnet, daß die Fläche
in das Ätzmittel, das im wesentlichen aus Methanol und maximal 0,05 Volumprozent Brom besteht,
eingetaucht und das Ätzmittel in einer parallel zu dieser Fläche verlaufenden Ebene
bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-
kennzeichnet, daß die Fläche in ein Ätzmittel eingetaucht wird, das einen Bromgehalt zwischen
0,001 und 0,0025 Volumprozent enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche während des
Poliervorgangs mit elektromagnetischen Strahlen des sichtbaren Bereichs beleuchtet wird.
4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche,
mit einem Behälter für das Ätzmittel, einer Einrichtung zum Bewegen des Ätzmittels und einer
Halterung für den Kristallkörper, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bewegen des Ätzmittels
parallel zur polierenden Kristallfläche eine antreibbare, dem Mitnehmen des Ätzmittels dienende
Drehscheibe, zweckmäßig eine gläserne Drehscheibe, vorgesehen ist, deren Oberfläche
parallel zur zu polierenden Kristallfläche unter einem Abstand von den erhabenen Bereichen
der Kristallfläche angeordnet ist, der zweckmäßig gleich dem V3- bis 3fachen, beispielsweise gleich
dem lfachen, der Größe des mittleren Niveauunterschiedes zwischen den erhabenen und vertieften
Bereichen der Kristallfläche ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe mit einem Tuch
oder einem hoch naßfesten Papier einer maximalen Florhöhe von 0,76 mm belegt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kristallkörper in
radialem Abstand von der Drehscheibenachse angeordnet ist und daß die Halterung des Kristallkörpers
für eine durch Mitnahme oder durch zusätzlichen Antrieb erzeugbare Drehung desselben
um eine zur Drehscheibenachse parallele Achse ausgelegt ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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| DE1546063A1 DE1546063A1 (de) | 1969-10-23 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| DE1200422B (de) * | 1963-07-20 | 1965-09-09 | Siemens Ag | Verfahren zur Herstellung duennschichtiger magnetfeldabhaengiger Halbleiterkoerper, insbesondere Hallgeneratoren, aus Verbindungen des Typs A B |
| US3436284A (en) * | 1965-04-23 | 1969-04-01 | Bell Telephone Labor Inc | Method for the preparation of atomically clean silicon |
| US3629023A (en) * | 1968-07-17 | 1971-12-21 | Minnesota Mining & Mfg | METHOD OF CHEMICALLY POLISHING CRYSTALS OF II(b){14 VI(a) SYSTEM |
| US3772100A (en) * | 1971-06-30 | 1973-11-13 | Denki Onkyo Co Ltd | Method for forming strips on semiconductor device |
| US3775201A (en) * | 1971-10-26 | 1973-11-27 | Ibm | Method for polishing semiconductor gallium phosphide planar surfaces |
| FR2168936B1 (de) * | 1972-01-27 | 1977-04-01 | Labo Electronique Physique | |
| GB1446592A (en) * | 1973-01-09 | 1976-08-18 | English Electric Valve Co Ltd | Dynode structures |
| US4138262A (en) * | 1976-09-20 | 1979-02-06 | Energy Conversion Devices, Inc. | Imaging film comprising bismuth image-forming layer |
| US4184908A (en) * | 1978-10-05 | 1980-01-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for polishing cadmium sulfide semiconductors |
| US4380490A (en) * | 1981-03-27 | 1983-04-19 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method of preparing semiconductor surfaces |
| DE3222790A1 (de) | 1982-06-18 | 1983-12-22 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen | Verfahren zum polieren von indiumphosphidoberflaechen |
| US4600469A (en) * | 1984-12-21 | 1986-07-15 | Honeywell Inc. | Method for polishing detector material |
| US7624742B1 (en) | 2004-04-05 | 2009-12-01 | Quantum Global Technologies, Llc. | Method for removing aluminum fluoride contamination from aluminum-containing surfaces of semiconductor process equipment |
| CN110788739A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-14 | 云南北方昆物光电科技发展有限公司 | 一种锑化铟单晶片的抛光方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US2827367A (en) * | 1955-08-30 | 1958-03-18 | Texas Instruments Inc | Etching of semiconductor materials |
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| US2927011A (en) * | 1956-07-26 | 1960-03-01 | Texas Instruments Inc | Etching of semiconductor materials |
| US2984897A (en) * | 1959-01-06 | 1961-05-23 | Bell Telephone Labor Inc | Fabrication of semiconductor devices |
| US3031363A (en) * | 1959-09-24 | 1962-04-24 | Sylvania Electric Prod | Method and apparatus for treating bodies of semiconductor material |
| US3114088A (en) * | 1960-08-23 | 1963-12-10 | Texas Instruments Inc | Gallium arsenide devices and contact therefor |
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- 1962-12-28 SE SE14116/62A patent/SE307492B/xx unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3237235A1 (de) * | 1982-10-07 | 1984-04-12 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen | Verfahren zum polieren von iii-v-halbleiteroberflaechen |
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