DE2445882A1 - Herstellung zum aetzen von siliziumoder germaniumplatten und zur herstellung von halbleitervorrichtungen aus solchen platten - Google Patents
Herstellung zum aetzen von siliziumoder germaniumplatten und zur herstellung von halbleitervorrichtungen aus solchen plattenInfo
- Publication number
- DE2445882A1 DE2445882A1 DE19742445882 DE2445882A DE2445882A1 DE 2445882 A1 DE2445882 A1 DE 2445882A1 DE 19742445882 DE19742445882 DE 19742445882 DE 2445882 A DE2445882 A DE 2445882A DE 2445882 A1 DE2445882 A1 DE 2445882A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- etching
- silicon
- plate
- amount
- plates
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims description 63
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 42
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 42
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 22
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 title claims description 12
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 16
- 239000003518 caustics Substances 0.000 claims description 13
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- -1 fluorine ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/18—Manufacture 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment 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
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30604—Chemical 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)
- Weting (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
PHN. 71.'3-* Va/STKR/hr 19. 9. 7 "4
/lie: PHN- 7134
ι ι.ei dung vom» 24. Sept. 1974
ι ι.ei dung vom» 24. Sept. 1974
"Herstellung zum Aetzen von Silizium- oder Germaniumplatten und zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen
aus solchen Platten"
Die Erfindung bezieht sich auf die Aetzung von Silizium- und Germaniumplatten, insbesondere auf die
Herstellung von Halbleitervorrichtungen. Es ist bekannt,
dabei saure Aetzmittel zu verwenden, die Fluorionen und ein Oxydationsmittel enthalten. Das Oxydationsmittel
dient zum Ionisieren der Silizium- oder Germaniumatome und die Fluorionen dienen dazu, die Silizium- oder
5098 16/1171
- -er - ' . riL\.713-'*
19.9.7^
Germaniumionen in Lösung zu bringen. Die Fluorionen werden dabei im allgemeinen von Fluorwasserstoff
geliefert. Als Oxydationsmittel kommen insbesondere Salpetersäure und Vasserstoffperoxyd in Betracht. Gegebenenfalls
können noch andere Bestandteile in der wässerigen Lösung verwendet werden, die eine stark
stabilisierende und/oder aktivierende und/oder regulierende Wirkung ausüben, wie Essigsäure, Jod, usw.
Solche Aetzbehandlungen dienen z.B.dazu, die obengenannten
Platten auf die gewünschte Dicke abzuätzen oder diesen Platten eine reine und/oder glatte Oberfläche zu
geben. Nach einem bekannten Aetzyerfahren werden die
Platten mit einer Seite auf einem Träger festgeklebt und wird die andere Seite der Aetzbehandlung unterworfen.
Solche Träger sollen eine angemessene Beständigkeit gegen das stark aggressive Aetzmittel aufweisen oder sollen
wenigstens nicht zu schnell von diesem Aetzmittel angegriffen werden. Aehnliches gilt für das verwendete
Klebemittel, mit dessen Hilfe die Platten auf den Trägern befestigt sind. Für weitere Behandlungen kann
es noch erwünscht sein, dass die Platten dauernd auf den Trägern befestigt sind. Auch in diesem Falle sollen
der Träger und das Klebemittel in bezug auf die Qualität, z.B. in bezug auf die Beständigkeit gegen weitere verwendete
aggressive Chemikalien, gegen mechanische Bearbeitungen und etwaige weitere Behandlungen, wie Behandlungen
bei nicht" zu hohen Temperaturen, Vakuumbehandlung en, KSWo5 angemessenen Anforderungen entsprechen.
509816/1 171-
PHN.7
Auch kann es wünschenswert sein, insbesondere wenn
örtlich vorher bereits auf der Seite des Trägers angebrachte Teile von Halbleiteranordnungen vorhanden
sind, dass ein transparenter Träger verwendet wird, so dass z.B. die Lage dieser Teile ohne Entfernung
der Platte von dem Träger festgestellt werden kann.
Um diese Anforderungen erfüllen zu können, müssen oft Klebemittel verwendet werden, die eine verhältnismässig"grosse
Härte aufweisen und die bei Befestigung auf dem Träger erst bei einer Verhältnismassig
hohen Temperatur in genügendem Masse;flüssig werden.
Für den Träger kommen insbesondere glasartige Materialien auf Basis von Siliziumoxyd und Silikaten
in Betracht. Obgleich solche Materialien von Fluorwasserstoff angegriffen werden können, stellt sich
heraus, dass sie sich genügend langsam in den vorerwähnt en sauren Aetzmitteln lösen, um in der Praxis als Träger
bei den obengenannten Aetzbehandlungen brauchbar zu
sein. Dies gilt insbesondere für Aetzmittel, deren Oxydationsmittelgehalt im Vergleich zu dem Fluorwasserstoff
gehalt genügend hoch ist.
Glasartige Materialien auf Basis von Siliziumoxyd und Silikaten weisen eine verhältnismässig grosse
Härte auf. Im Zusammenhang mit der Härte des angewendeten Klebemittels und der verhältnismässig hohen Klebetemperatur,
z.B. von mindestens 1000C, können durch einen
Unterschied zwischen den Ausdehnungskoeffizienten der
Halbleiterplatte und des Glasträgers unerwünschte
■ 50981 6/1171
PHN.713^ 19 .9.71»
mechanische Spannungen auftreten, die zu grossen Strukturfehlern in der Halbleiterplatte oder zu
Beschädigungen führen, die möglicherweise sogar mit Bruch der Platte und/oder des Trägers einhergehen.
So hat sich ein Quarzträger als weniger geeignet erwiesen und wird die Anwendung eines Glasträgers mit
einem dem des Halbleitermaterials der Platte besser angepassten Ausdehungskoeffizienten bevorzugt.
Es wurde nun gefunden, dass beim Abätzen von auf einem Glasträger angebrachten Silizium- oder
Germaniumplatten auf eine geringe Dicke unter Verwendung des vorgenannten Aetzmittels die Aetztiefe über die
Oberfläche der Platte nicht an allen Stellen gleich ist. Insbesondere bei Platten mit grossen Durchmessern,
z.B. von mehr als 1 cm, können erhebliche Unterschiede auftreten, wodurch ursprünglich ebene Oberflächen
konkav, konvex oder auf andere Weise gekrümmt sein können, wobei z.B. eine ursprünglich gleichmässige
Dicke der Platte verloren geht. Eine derartige ungleichmassige Dicke kann bei der weiteren Verarbeitung der
Platte zur Herstellung von Halbleiteranordnungen störend
sein. Dies kann z.B. der Fall sein, wenn an der abgeätzten Seite, an der die Oberfläche nicht völlig eben
geblieben ist, mit Hilfe üblicher Photoreservierungsverfahren örtlich Teile von Halbleiterschaltungselement en
oder integrierten Schaltungen genau und auf reproduzierbare Weise angebracht werden müssen. Weiter kann eine
Aenderung in der Dicke der Platte für die herzustellenden
509816/1171
_ 4f - PHN. 71 3
19.9.7*1
Halbleiteranordnungen selber oder für Bearbeitungen zu deren Herstellung nachteilig sein.
Z.B. bei einer Auf tx^ef fplatte aus Silizium
oder Germanium für eine Bildaufnahmeröhre ist eine gleichmässige Dicke im Zusammenhang mit einer gleichmassigen
Absorption für auf der der Abtast seite gegenüber liegenden Seite einfallende Strahlung jeder Art, sowohl
in bezug auf das Ausmass dieser Absorption als auch in bezug auf den Abstand zwischen den Absorptions stellen
und den nachstliegenden pn-Uebergängen auf der Abtastseite,
von wesentlicher Bedeutung.
Veit er kann es erforderlich sein, an beiden Seiten der ganzen Platte Bearbeitungen durchzuführen,
die genau miteinander korreliert sein müssen, welche Bearbeitungen z.B. darin bestehen, dass zu beiden Seiten
miteinander zusammenwirkende Zonen mit bestimmten Leitfähigkeitseigenschaften
angebracht oder Halbleiterteile mit verschiedenen Schalteinheiten, die auf der Seite
liegen, mit der die Platte auf dem Träger befestigt ist, durch das Anbringen von Nuten von der gegenüberliegenden
Seite der Platte her gegenseitig getrennt werden.
Die Erfindung bezweckt u.a., die vorgenannten Nachteile zu verringern.
Nach der Erfindung ist ein Verfahren zum Aetzen von Silizium- oder Germaniumpia tten in einem Aetzbad
aus einem Fluorwasserstoffsäure und mindestens ein
509816/1171
-Jt?- . ■ Piix.7132*
19- 9. lh
Oxydationsmittel enthaltenden sauren Aetzmittel, bei
dem die zu behandelnde(n) Platte(n) vorher mit einer Seite auf einem Glasträger befestigt wird (werden),
dadurch gekennzeichnet, dass das Aetzband vor dieser
Aetzbehandlung einem Siliziumgehalt gegeben wird. Es hat sich herausgestellt, dass hier auch Platten mit
Höchstdimensionen von mindestens 1 cm, z.B. in Form kreisförmiger Scheiben mit Durchmessern von 2,5 bis
10 cm, innerhalb enger Toleranzen über die ganze Platte gleichmässig, z.B. mit Unterschieden von weniger als
5$ der Dicke des abgeätzten Materials, abgeätzt werden
können.
Der Zusatz von Silizium kann auf verschiedene Weise erfolgen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform
kann das Silizium in oxydierter und zugleich leicht zugänglicher Form, vorzugsweise als Silicagel oder
Siliziumoxyd in sehr feinverteilter Form, vorzugsweise
mit einer Korngrösse von weniger als 0,1 /um oder
wenigstens mit einer dem Verhältnis Oberfläche/Inhalt
entsprechenden Porosität, zugesetzt werden. Derartige
feinverteilte Materialien sind normal käuflich erhältlich
Grundsätzlich kann auch Silizium aus der Gasphase, z.B. als Siliziumtetrafluorid, der Aetzflüssigkeit
zugesetzt werden. Es ist aber einfacher, in konzentrierter Fluorwasserstoffsäure gelöstes
Siliziumtetrafluorid, also in flüssiger Form, zu verwenden.
Es ist auch möglich,, etwas elementares Silizium
509816/1171
- ψ - ΡΗΝ·713;Ι
in der Aetzflüssigkeit durch die Aetzwirkung der Flüssigkeit selber zu lösen. Nach einer bevorzugten
Ausführungsform kann das Lösen des elementaren Siliziums
dadurch erfolgen, dass das Aetzmittel zunächst zum Aetzen eines oder mehrerer für Halbleiteranordnungen
bestimmter Siliziumkörper, z.B. in Abwesenheit eines Glasträgers, verwendet werden. Weil die beim erfindungsgemässen
Verfahren verwendete Aetzflüssigkeit schon durch die vordem .Aetzen verwendete Zugabe und, im
Falle des Aetzens von Siliziumplatten, durch die Lösung, von Silizium dieser Platte, einen Gehalt an Silizium
gegeben wird, kann diese Aetzflüssigkeit in Prinzip wiederholt verwendet werden. Nach weiteren bevorzugten
Ausführungsformen können die genannten schon verwendeten
Aetzflüssigkeiten dadurch regeneriert werden, dass die verbrauchte Menge an Bestandteilen ergänzt
und/oder eine solche gebrauchte Aetzflüssigkeit einer nicht gebrauchten Aetzflüssigkeit zugesetzt wird.
Die oben angegebene egalisierende Wirkung des gelösten Siliziums auf die Aetzgeschwindigkeit
lässt sich nicht mit Gewissheit feststellen. Eine Möglichkeit ist die, dass Natriumionen, die durch
Angriff des Glasträgers in der AetzflUssigkeit aufgenommen sind, die Aetzgeschwindigkeit beeinflussen. Da
beim Rand der Platte infolge der Nähe der ausgesetzten Glasoberfläche eine grössere Konzentration an Natriumionen
in der Aetzflüssigkeit als in der Aetzflüssigkeit an der Mitte näher liegenden Oberflächenteilen
5 0 9 8 16/1171
PHX.713^
der Platte zu erwarten ist-, würde dadurch bei der
Mitte eine andere Geschwindigkeit als beim Hand der Platte erfolgen. Im allgemeinen enthalten übliche
Glasarten Natrium. Der bei dem vorliegenden erfindungsgeraässen Verfahren verwendete Glasträger bestellt vorzugsweise
aus einer Glasart mit einem für die vorliegende Anwendung geeigneten Ausdehnungskoeffizienten,
der höchstens 25$ von dem des Materials der Platte verschieden
ist. Insbesondere ist Pyrex eine für Siliziumplatten geeignete Glasart.
In bezug auf die Zusammensetzung des Aetzmittels sei folgendes erwähnt: Eine Oxydation des
Materials der Platte mit Hilfe des Oxydationsmittels
und eine Umwandlung des Produkts der Oxydation in ein lösliches Produkt erfolgen nacheinander. Für die
Aetzgeschwindigkeit ist die langsamste dieser Teilreaktionen entscheidend. Bei einem genügend grossen
Uebermass des wirksamen Fluorwasserstoffes gegenüber
dem Oxydationsmittel ist die Konzentration des Oxydationsmittels
massgebend. Bei genügend grossem Uebermass des verfügbaren Oxydationsmittels gegenüber dem
wirksamen Fluorwasserstoff ist die Konzentration des
wirksamen Fluorwasserstoffes massgebend. Aber nur das
wirksame Fluorwasserstoff vermag den Glasträger anzugreifen.
Venn in der Aetzflüssigkeit ein hoher Fluorwasserstoff gehalt in bezug auf. den Oxydationsmittelgehalt
gewählt wird, ist dies im Zusammenhang mit
509816/1171
PUN.713 19.9.74
dem relativ stärkeren Angriff des Glases weniger günstig als bei einem in bezug auf den Gehalt an
wirksamer Fluorwasserstoffsäure hoch gewählten Gehalt an Oxydationsmittel. Vorzugsweise wird daher
der Gehalt an Oxydationsmittel in bezug auf den Gehalt an wirksamer Fluorwasserstoffsäure genügend hoch
gewählt, damit die Aetζgeschwindigkeit des Materials
der Platte von dem Gehalt an der wirksamen Fluorwasserstoffsäure abhängig wird. Falls das Oxydationsmittel
aus HNO„ besteht, soll dazu nach einer bevorzugten
Ausführungsform die Gewichtsmenge an KNFO „ 2/3 x und
vorzugsweise mindestens 1 χ die Gewichtsmenge an wirksamem
HF sein. Als die' Gewicht smenge an wirksamem HF ist diejenige Menge der ursprünglichen als Fluorwasserstoff
eingeführten Menge HF zu betrachten, die vor der Aetzbehandlung nicht zum Binden des zugesetzten
Siliziums in Form von H„SiF/ und gegebenenfalls zum
Binden von Germanium verbraucht ist.
Die Siliziummenge, die in der Praxis vor der Aetzbehandlung in der Aetzflüssigkeit zum Erhalten
einer günstigen egalisierenden Wirkung auf die Aetzung verhältnismässig grosser Platten verwendet werden kann,
ist nicht besonders kritisch. Die Siliziummenge braucht minimal nur genügend gross zu sein, um das Natrium, das
anfänglich durch den Angriff des Glasträgers in Lösung geht, zu binden. Diese Menge ist aber äusserst gering
und in der Praxis werden im allgemeinen grössere Siliziummengen im Aetzmittel verwendet. Weiter soll
509816/1171
- *€Γ - PIIN . 71 3'»
1ί)·9.7'«
die Tatsache berücksichtigt werden, dass nach der
Bildung des H2SiF^ eine genügende Menge an wirksamem
Fluorwasserstoff für die Aetzwirkung vorhanden bleibt.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen aus
plattenförmigen Halbleiterkörpern aus Silizium oder
Germanium bei dem das erfindungsgemässe Aetzverfaliren
durchgeführt wird» Das Verfahren nach der Erfindung ist z.B ο besonders günstig in den obenbeschriebenen
Fällen von Glattätzen und Aetzen auf"geringe Dicke bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen , insbesondere
Halbleitervorrichtungen, wie Auftreffplatten
aus Silizium oder Germanium für Bildaufnahmeröhren. Eine .weitere Anwendung ist das beidseitige örtliche
Anbringen von Teilen von Halbleiteranordnungen, z.B. von durch Legieren, Diffusion und/oder Ionenimplantation
örtlich angebrachten Zonen und/oder Kontakten, deren Lagen zu beiden Seiten der Scheibe genau miteinander
korreliert werden, müssen. Weiter ist das Verfahren günstig, wenn Teile der Platte, die wenigstens auf
der Seite des Trägers bereits mit örtlichen Zonen, Kontakten u.dgl. versehen sind, nach Aetzung auf geringe
Dicke dadurch voneinander getrennt werden, dass örtlich,
insbesondere mit anisotropen Aetzvei'fahren , durchgeätzt
wird. Diese anisotropen Aetzverfahren sind von besonderer
Bedeutung für die Herstellung integrierter Schaltungen
mit Inseln, die durch Luftisolierung voneinander getrennt
und durch sogenannte "beam-leads" (Leiterbäume), d.h.
509816/1171
PHN. 713-4
19-9·lh
leitende Schichten mit einer genügenden Dicke zum
mechanischen Miteinanderverbinden der Inseln, miteinander verbunden werden.
mechanischen Miteinanderverbinden der Inseln, miteinander verbunden werden.
Nachdem die Schaltungselemente und "Beainleads"
in der nach einer 100 -Fläche orientierten Siliziumplatte angebracht sind, wird die Platte nach
Abätzen auf geringe Dicke nach der Erfindung von der Seite her, die der Seite gegenüber liegt, auf der die
Schaltungselemente und "Beam-leads" angebracht sind,
(welche Seite nachstehend als "Rückseite" bezeichnet wird) auf dieser Rückseite mit einem Maskierungsmuster
zum anisotropen Aetzen von durchgehenden Nuten versehen.
Zum Ausridaten des Maskierungsmusters kann die Halbleiterplatte
mit Infrarotstrahlung durchleuchtet werden,
wobei die Lagen der "Beam-leads" an der Rückseite
sichtbar werden. Dabei wird die Durchlässigkeit des
Glasträgers für die Infrarotstrahlung benutzt.
sichtbar werden. Dabei wird die Durchlässigkeit des
Glasträgers für die Infrarotstrahlung benutzt.
Die Erfindung wird nachst eh end an einem
Ausfuhrungsbeispiel näher erläutert.
Ausfuhrungsbeispiel näher erläutert.
Eine. Platte in Form einer runden Scheibe aus einkristal1inem η-leitenden Silizium mit einer gleichmassigen
Dicke von 250 ,um und einem Durchmesser von
etwa 50 mm wird mittels eines geeigneten thermoplastischen
Klebemittels mit einer Seite auf einer flachen Seite einer runden Pyrexglasscheibe mit einem Durchmesser
von etwa 60 mm bei einer Temperatur von 250cC fest ^t-U lebt.
Dann wird die Scheibe in einem Aetzbad
5098 16/1171
- 12 - PHN. 71 3-4
19.9.7^
geätzt, das durch Mischung von:
18O ml konzentrierter Salpe t er satire (72 Gew. $ λΉΟ, ) ,
30 ml konzentrierter Fluorwasserstoffsäure
(50 Gew.# HF) und
80 ml Eisessig (99 Gew.$ H CCOQH)
erhalten wird, wonach sehr feinverteilter Siliziumoxyd,
das unter der Bezeichnung "Aero si 1" käuflich erhältlich ist, in dem Gemisch gelöst wird.
Die Aetzung kann in einem sogenannten Rollbecher erfolgen. Dazu wird das Gebilde von Scheibe und
Träger noch mit der Trägerseite auf einer scheibenförmigen Schutzplatte, z.B. aus rostfreiem Stahl, mit einem
Durchmesser von gut 6 cm mit Hilfe eines geeigneten, bei niedriger Temperatur schmelzenden Wachses festgeklebt.
Diese Platte schützt die von der Siliziumscheibe abgekehrte Seite des Glasträgers.
Als Rollbecher wird ein zylindrischer Kunststoffbecher mit einem Innendurchmesser von etwa 10 cm
verwendet, der in einem drehbaren Halt er in einer schrägen Lage angeordnet wird, wobei der Becher um seine
Achse gedreht werden kann. Die scheibenförmige Schutzplatte
wird auf dem Boden des Bechers derart angeordnet, dass die Siliziumscheibe nach oben gerichtet ist, wonach
die Aetzflüssigkeit in den Becher eingeführt und der Becher um seine Achse mit einer Geschwindigkeit in der
GrossenOrdnung von etwa.200 Umdrehungen/min gedreht
wird. Nach 25-minutiger Aetzung der Scheibe hat die Dicke gleichmässig von 250 /um auf ^O /um abgenommen,
509816/1171
- 13 - PHN.713**
19.9.74
wobei Di cke η änderung en von höchstens 5 /um auftreten
können.
Zum Vergleich mit dieser gemäss der Erfindung durchgeführten Aetzbehandlung wird der gleiche Vorgang
mit einer Siliziumscheibe vom gleichen Typ und mit den
gleichen Abmessungen durchgeführt, wobei jedoch im Aetzmittel der vorerwähnten Zusammensetzung kein
Siliziunioxyd gelöst ist» Nach 20-minutiger Aetzung
ist die ursprünglich ebene Oberfläche konvex geworden, wobei die Dicke der Scheibe am Umfang etwa hO ,van und
in der Mitte 65 /um beträgt»
509816/1171
Claims (2)
- PHX.713'* 19.9. 7'tPATENTAXSPRUECHE:1 ο Verfahren zum Aetzen von Silizium- oder Germaniumplatten in einem Aetzbad aus einem Fluorwasserstoffsäure und mindestens ein Oxydationsmittel enthaltenden sauren Aetzmittel, bei dem die zu behandelnde(n) Platte(n) vorher nit einer Seite auf einem Glasträger befestigt wird (werden), dadurch gekenn-, zeichnet, dass das Aetzbad vor. der Aetzbehandlung einem Siliziumbehalt gegeben wird»
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Siliziumgehalt im Aetzbad dadurch erhalten wird, dass Silicagel gelöst wird»3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Siliziumgehalt dadurch erhalten wird, dass sehr feinverteiltes Siliziumoxyd mit einer Teilchengrösse von weniger als 0,1 ,um oder mit einer dem Verhältnis Oberfläche/Inhalt entsprechenden Porosität gelöst wird.h. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Aetzbehandlung etwas elementares Silizium in dem Aetzbad gelöst wird» 5· Verfahren nach Anspruch 4S dadurch gekennzeichnet, dass das elementare Silizium vorher dadurch gelöst wird, dass vorher ein oder mehrere andere für Halbleit er an Ordnungen bestimmte Siliziumkörper- geätzt werden.6. Verfahren nach Anspruch 1, 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, dass das Aetzbad dadurch erlmlten wird,509816/1171PHN. 7132J ■ 19.9.7'*dass in einem zum Aetzen von Silizium verwendeten sauren Aetzmittel auf Basis von Fluorwasserstoffsäure und einem Oxydationsmittel die verbrauchte Menge an Bestandteilen ergänzt wird.7. Vex-fahren nach Anspruch 1, 4, J5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz dadurch erfolgt, dass einer nicht gebrauchten Aetzflüssigkeit eine gebrauchte Aetzflüssigkeit zugesetzt wird.8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an wirksamem HF in dem Aetzbad gegenüber der Menge an Oxydationsmittel im Aetzbad derart gewählt wird, dass die Aetzgeschwindigkeit von Silizium \ron dem wirksamen HF-Gehalt abhängig wird.9· Verfahren nach Anspruch 8 zum Aetzen von Siliziumsche.iben mit einem HF und HNO„ enthaltenden Aetzbad, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsmenge an HNO,, mehr als 2/3 der Gewicht smenge an wirksamem HF beträgt.10. Verfahren nach Anspruch 9j dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtsmenge an HNO„ wenigstens gleich der Gewichtsmenge an wirksamem HF ist.11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grlasträger Natrium enthält.12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasträger einen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der höchstens509816/ 117 1-. 16 ·■ PHX. 7 1319.9.7-Ί2 5/6 von dem des Materials der Platte verschieden ist. 13· Verfahrennach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu ätzende Platte einen Ilöchstdimension von mindestens 1 cm aufweist. lh. Verfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material
der Platte über eine Dicke von mindestens 50 /tun weggeätzt wird.15· Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen aus plattenförmigen Halbleiterkörpern aus Silizium oder Germanium, dadurch gekennzeichnet, dass dabei ein Aetzverfahren gemäss wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche durchgeführt wird.
16. Verfaliren nach Anspruch I5 , dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seite der Platte ein oder mehrere Halbleiterschaltungselement(e) gebildet wird (werden) und dass danach die Platte, mit dieser Seite dem Glasträger zugekehrt, auf diesem Träger befestigt wird.
17· Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte auf der dem Träger zuzukehrenden Seite mit "Beam-leads" (Leiterbäumen) versehen wird. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aetzbehandlung im säuren Aetzmittel ein örtliches anisotropes Durchätzen von Nuten folgt.509816/ 1171
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7313572A NL7313572A (nl) | 1973-10-03 | 1973-10-03 | Werkwijze voor het etsen van silicium- of ger- mplakken en halfgeleiderinrichtingen ver- igd met toepassing van deze werkwijze. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2445882A1 true DE2445882A1 (de) | 1975-04-17 |
DE2445882C2 DE2445882C2 (de) | 1983-12-29 |
Family
ID=19819730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2445882A Expired DE2445882C2 (de) | 1973-10-03 | 1974-09-26 | Verfahren zum Ätzen von Silizium- oder Germaniumplatten |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3966517A (de) |
JP (1) | JPS5062775A (de) |
CA (1) | CA1009769A (de) |
DE (1) | DE2445882C2 (de) |
FR (1) | FR2246979B1 (de) |
GB (1) | GB1469013A (de) |
IT (1) | IT1022491B (de) |
NL (1) | NL7313572A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014013591A1 (de) | 2014-09-13 | 2016-03-17 | Jörg Acker | Verfahren zur Herstellung von Siliciumoberflächen mit niedriger Reflektivität |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4137123A (en) * | 1975-12-31 | 1979-01-30 | Motorola, Inc. | Texture etching of silicon: method |
US4078945A (en) * | 1976-05-03 | 1978-03-14 | Mobil Tyco Solar Energy Corporation | Anti-reflective coating for silicon solar cells |
US4092211A (en) * | 1976-11-18 | 1978-05-30 | Northern Telecom Limited | Control of etch rate of silicon dioxide in boiling phosphoric acid |
US4615762A (en) * | 1985-04-30 | 1986-10-07 | Rca Corporation | Method for thinning silicon |
US5348617A (en) * | 1991-12-23 | 1994-09-20 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Selective etching process |
KR970008354B1 (ko) * | 1994-01-12 | 1997-05-23 | 엘지반도체 주식회사 | 선택적 식각방법 |
US5439553A (en) | 1994-03-30 | 1995-08-08 | Penn State Research Foundation | Controlled etching of oxides via gas phase reactions |
EP0758797A1 (de) * | 1995-08-11 | 1997-02-19 | AT&T Corp. | Ätzverfahren für Siliziumnitrid |
US5843322A (en) * | 1996-12-23 | 1998-12-01 | Memc Electronic Materials, Inc. | Process for etching N, P, N+ and P+ type slugs and wafers |
DE19721493A1 (de) * | 1997-05-22 | 1998-11-26 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zum Ätzen von Halbleiterscheiben |
TW511180B (en) * | 2000-07-31 | 2002-11-21 | Mitsubishi Chem Corp | Mixed acid solution in etching process, process for producing the same, etching process using the same and process for producing semiconductor device |
KR100652788B1 (ko) * | 2004-10-26 | 2006-12-01 | 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 | 웨이퍼 처리장치 및 웨이퍼 처리방법 |
EP1926132A1 (de) * | 2006-11-23 | 2008-05-28 | S.O.I.Tec Silicon on Insulator Technologies | Chromfreie Ätzlösung für Si-Substrate und SiGe-substrate, Verfahren zum Präparieren von Defekten diese Ätzlösung verwendend und Verfahren zum Behnadeln von Si-Substraten und SiGe-Substraten |
CN114316990B (zh) * | 2021-12-09 | 2023-04-07 | 湖北兴福电子材料股份有限公司 | 一种高蚀刻锥角的锗蚀刻液 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3677848A (en) * | 1970-07-15 | 1972-07-18 | Rca Corp | Method and material for etching semiconductor bodies |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3762973A (en) * | 1969-04-01 | 1973-10-02 | Gen Electric | Method of etch subdividing semiconductor wafers |
US3844859A (en) * | 1969-12-16 | 1974-10-29 | Boeing Co | Titanium chemical milling etchant |
US3716425A (en) * | 1970-08-24 | 1973-02-13 | Motorola Inc | Method of making semiconductor devices through overlapping diffusions |
-
1973
- 1973-10-03 NL NL7313572A patent/NL7313572A/xx unknown
-
1974
- 1974-09-26 DE DE2445882A patent/DE2445882C2/de not_active Expired
- 1974-09-30 CA CA210,313A patent/CA1009769A/en not_active Expired
- 1974-09-30 US US05/510,492 patent/US3966517A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-09-30 IT IT27929/74A patent/IT1022491B/it active
- 1974-09-30 GB GB4234474A patent/GB1469013A/en not_active Expired
- 1974-10-03 FR FR7433317A patent/FR2246979B1/fr not_active Expired
- 1974-10-03 JP JP49113386A patent/JPS5062775A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3677848A (en) * | 1970-07-15 | 1972-07-18 | Rca Corp | Method and material for etching semiconductor bodies |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014013591A1 (de) | 2014-09-13 | 2016-03-17 | Jörg Acker | Verfahren zur Herstellung von Siliciumoberflächen mit niedriger Reflektivität |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1022491B (it) | 1978-03-20 |
JPS5062775A (de) | 1975-05-28 |
CA1009769A (en) | 1977-05-03 |
FR2246979A1 (de) | 1975-05-02 |
NL7313572A (nl) | 1975-04-07 |
GB1469013A (en) | 1977-03-30 |
US3966517A (en) | 1976-06-29 |
FR2246979B1 (de) | 1978-06-16 |
DE2445882C2 (de) | 1983-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2445882A1 (de) | Herstellung zum aetzen von siliziumoder germaniumplatten und zur herstellung von halbleitervorrichtungen aus solchen platten | |
DE1696092C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen | |
DE1287009B (de) | Verfahren zur herstellung von halbleiterkoerpern | |
DE2447225A1 (de) | Verfahren zum loesen von positivem photolack | |
EP0216954B1 (de) | Verfahren zur Aluminium-Dotierung einer Halbleiteranordnung | |
DE1496594B1 (de) | Verfahren zum AEtzen mechanisch flach gemachter Flaechen von Siliciumdioxid-Gegenstaenden zur Herstellung optisch ebener Oberflaechen | |
DE2229458C3 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Flüssigkristalleinrichtung | |
DE2325998C3 (de) | Flüssigkristallzelle und Verfahren zur Herstellung derselben | |
DE2244181C2 (de) | Chromatographische Elemente zur Dünnschichtchromatographie und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE1514359B1 (de) | Feldeffekt-Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2239687A1 (de) | Verfahren zum beenden des aetzvorganges beim aetzen mit einem fluessigen koh-aetzmittel und aetzbarriere zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE3877407T2 (de) | Herstellung einer vorrichtung durch roentgenstrahllithographie mittels einer stabilen bornitrid-maske. | |
DE2853295C2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Speicherplatte für ein Vidikon | |
DE2522489C3 (de) | ||
DE2708792A1 (de) | Ionenaetzverfahren zum strukturieren von halbleiterschichten | |
DE2225366B2 (de) | Verfahren zum Entfernen von Vorsprüngen an Epitaxie-Schichten | |
DE2823630C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeige | |
DE2600321A1 (de) | Verfahren zur herstellung von halbleiteranordnungen, bei dem auf eine halbleiterscheibe ein glasueberzug angebracht wird, und durch dieses verfahren hergestellte halbleiteranordnungen | |
DE1929084B2 (de) | Ätzlösung für ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelementes | |
DE2007752C3 (de) | ||
DE1614691B2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen | |
DE2013625A1 (de) | Verfahren zur Vorablagerung von Fremdstoffen auf eine Halbleiteroberfläche | |
DE1614351B1 (de) | Verfahren zum Herstellen von CdS-Photowiderständen | |
DE2262021C2 (de) | Verfahren zur Dotierung von Halbleitersilicium | |
DE2529865C2 (de) | Wäßrige Ätzlösung zum selektiven Ätzen von Siliciumdioxidschichten auf Halbleiterkörpern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H01L 21/306 |
|
8126 | Change of the secondary classification |
Ipc: ENTFAELLT |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |