DE2455363A1 - Verfahren zur herstellung duenner schichten aus halbleitermaterial - Google Patents

Verfahren zur herstellung duenner schichten aus halbleitermaterial

Info

Publication number
DE2455363A1
DE2455363A1 DE19742455363 DE2455363A DE2455363A1 DE 2455363 A1 DE2455363 A1 DE 2455363A1 DE 19742455363 DE19742455363 DE 19742455363 DE 2455363 A DE2455363 A DE 2455363A DE 2455363 A1 DE2455363 A1 DE 2455363A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate
etchant
nozzle
etched
layer
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
Application number
DE19742455363
Other languages
English (en)
Other versions
DE2455363B2 (de
Inventor
Erwin Fruechte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19742455363 priority Critical patent/DE2455363B2/de
Publication of DE2455363A1 publication Critical patent/DE2455363A1/de
Publication of DE2455363B2 publication Critical patent/DE2455363B2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25FPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture 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
    • H01L21/18Manufacture 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
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment 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
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3063Electrolytic etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Weting (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung dünner Schichten aus Halbleitermaterial.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung dünner Schichten aus Halbleitermaterials bei dem ein Halbleiterkörper, der aus einem Substrat und einer auf dem Substrat aufgebrachten Schicht aus Halbleitermaterial besteht, welches gegenüber dem Substrat eine mehrfach geringere spezifische elektrische Leitfähigkeit aufweist, mit einem Ätzmittel geätzt wird, wobei zwischen dem Halbleiterkörper und einer in dem Atznittel befindlichen Elektrode eine elektrische Spannung angelegt wird, In der Halbleitertechnologie ist ein als elektrolytisches Düsen-Ätzen bezeichnetes elektro-chemisches Verfahren bekannt, mit dem Oberflächen von Halbleiterkörpern bearbeitet werden (Bogenschütz, ~Ätzpraxis für Halbleiter, München 1967, S.142 ff.). Dieses Verfahren läßt sich sowohl zur Oberflächenreinigung wie auch zum Elektropolieren von Halbleiteroberflächen einsetzen. Bei diesem Verfahren wird auf das zu ätzende Halbleitermaterial in geringem Abstand von den Oberflächen eine Metallsalzlösung aufgestrahlt. Dabei liegt zwischen dem Halbleitermaterial und der als Elektrolyten dienenden Metallsalzlösung eine Spannung an, so daß ein Strom durch den Elektrolyten fließt. Durch Wahl der Düse kann der Durchmesser des Elektrolytstrahles verändert werden. Auf diese Weise sind Ätzungen mit Durchmessern von einigen 100/um und mit einer Toleranz von 5% erreichbar. Das Verfahren kann insbesondere auch zur Herstellung dünnerer Schichten mit einer Dicke von 5'um benutzt werden.
  • Dabei geht man von einem Halbleiterkörper aus, der aus einem Substrat und einer auf dem Substrat aufgebrachten Schicht aus Halbleitermaterial besteht, wobei diese Schicht gegenüber dem Substrat eine geringere elektrische Leitfähigkeit auf weist. Bei dem elektro-chemischen Ätzvorgang wird de:-- das Substrat abgeätzt. An den Stellen, an denen das Sub# ;#t von dem Ätzmittel fortgeätzt ist und das Xtzmittel die auf dem Substrat aufgebrachte Schicht berührt, wird der Ätzvorgang automatisch gebremst, da diese Schicht einen wesentlich größeren elektrischen Widerstand als das Substrat aufweist.
  • Aufgrund dieses vergrößerten Widerstandes ist der Stromfluß bei dem elektrolytischen Ätzvorgang so gering, daß der Ätzvorgang nur noch sehr langsam stattfindet. Damit bleibt an den Stellen, an denen das Substrat fortgeätzt ist, die auf dem Substrat aufgebrachte Schicht als dünner Film bestehen.
  • Zur Herstellung von Folien mit einer Dicke unterhalb von etwa 2/um sind diese Verfahren jedoch nicht geeignet, da durch den Druck des Elektrolytstrahles derartige dünne Folien zerrissen und fortgespült werden. Weiterhin ist nachteilig, daß der Elektrolyt bei diesen Verfahren nicht nur mit dem zu ätzenden Gebiet des Halbleiterkörpers in Berührung kommt, sondern auch über die übrige Fläche des Halbleiterkörpers läuft. Dies führt leicht zu einer unerwünschten Verunreinigung der Halbleiteroberfläche mit Ablagerungen von Siliziumverbindungen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrolytisches Ätzverfahren anzugeben, mit dem sich dünne Filme mit einer Dicke von weniger als 1/um erreichen lassen und mit dem insbesondere Verunreinigungen des Halbleiterkörpers vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird bei einem wie eingangs beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß in der wie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Weise gelöst.
  • Das zu ätzende Substrat befindet sich dann am Umkehrpunkt des Strahles, so daß es von ihm gerade berührt wird. Damit wird erreicht, daß das Ätzmittel ohne Druck gegen den Halbleiterkörper strömt und es so vermieden wird, daß durch den #tzmfttelstrahl die herausgeätzten dünnen Filme abgerissen und fortgespült werden. Weiterhin wird erreicht, daß das Xtzmittel nur an der Ätzstelle auf den Halbleiterkörper trifft und nicht etwa über die Oberfläche des Halbleiterkörpers hinwegläuft, wodurch Verunreinigungen des Halbleiterkbrpers verhindert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Ätzmittel eine den Halbleiterkörper nicht benetzende Flüssigkeit verwendet. Damit wird erreicht, daß das Ätzmittel nur an der zu ätzenden Stelle den Halbleiterkörper berührt und es werden auf diese Weise Verunreinigungen des Halbleiterkörpers vermieden.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorteilhafterweise eine wie im Unteranspruch 3 gekennzeichnete Vorrichtung verwendet.
  • Im folgenden wird beschrieben und anhand der Figuren näher erläutert, wie mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Silizium-Halbleiterscheibe bis auf einen Film von abgeätzt wird.
  • Fig.1 zeigt schematisch die verwendete Vorrichtung, Fig.2 zeigt, wie der Strahl des Xtznittels die Oberfläche des Halbleiterkörpers trifft.
  • Als Halbleiterkörper dient eine Siliziumscheibe 21 von etwa 0,25 mm Dicke mit einem spezifischen Widerstand von etwa 8 bis 15 macm, auf der eine Siliziumschicht 22 von O#5,um Dicke z.B. epitaktisch aufgebracht ist und die einen spezifischen Widerstand von #10#cm hat.
  • Die verwendete Vorrichtung besteht aus einem oben offenen Behälter 1 aus Plexiglas mit einem Innendurchmesser von etwa 20 cm und einer Höhe von etwa 20 cm. In diesem Behälter befindet sich ein senkrecht stehendes Rohr, das an seinem obew ren Ende mit einer auswechselbaren Düse abgeschlossen ist.
  • In das untere Ende dieses Rohres mündet die Verbindungsleitung 3 zu der Umlaufpumpe 4,~die das ätzmittel aus dem Behälter durch die Düse 5 hindurch befördert. Der Imlendurchmesser der Risse beträgt beispielsweise 0,5 bis 10 mm. Das herablaufende Ätzmittel wird in dem Behälter 1 aufgefangen und wieder in die Umlaufpumpe 4 geleitet. In dem Rohr 2 befindet sich eine Elektrode 6 aus Edelmetall, die mit einer Zuleitung 7 mit dem negativen Pol einer Spannungsquelle verbunden ist.
  • Ueber der Düse 5 ist die Siliziumscheibe 8 angebracht. Sie wird von einer Befestigungsvorrichtung 9 gehalten, die einen elektrischen Kontakt mit dem Halbleiterkörper schafft. Die Befestigungsvorrichtung 9 ist so gestaltet, daß die Halbleiterscheibe in senkrechter und horizontaler Richtung verschoben werden kann. Durch Verschieben in senkrechter Richtung gegen den Strahl des Ätzmittels wird dessen Druck gegen die Halbleiteroberfläche reguliert. Die Befestigungsvorrichtung ist mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden. Unterhalb des Behälters 1 befindet sich eine Lampe 10, die so angebracht ist, daß sie senkrecht unter der Düsenöffnung sitzt. Mit Hilfe dieser Lampe kann mittels einer optischen Transmi ssionsmetbode die Dicke der geätzten Stelle während des Xtsvorgangs festgestellt werden. An den Halbleiterkörper und an die Elektrode 7 wird eine Spannung gelegt, die so groß ist, daß ein Strom von etwa 50 bis 100 mA/cm­, bezogen auf den von dem Ätzmittel berührten Teil der Halbleiteroberfläche, fließt. Das Ätzmittel ist z.B. eine 5%ige wässerige Lösung von HF.
  • In Fig.2 ist schematisch dargestellt, wie beim Ätzvorgang das Ätzmittel gegen die zu ätzende Fläche strömt. Der Druck, mit dem das Ätzmittel durch die Düse geschoben wird, wird mit der Umlaufpumpe so reguliert, daß die Flüssigkeitssäule über der Düse weniger als 5 mm hoch ist. Der Halbleiterkörper, der aus dem Substrat 21 und der Schicht 22 besteht, wird in einer solchen Entfernung von der Düse 25 angebracht, daß der Strahl des Ätzmittels das Substrat 21 gerade noch berührt. Auf diese Weise ist der Druck des Ätzmittels so gering, daß er einen dünnen herausgeätzten Film nicht mehr beschädigen kann. Ein solcher Film ist in Fig.2 durch die Umrahmung 23 hervorgehoben.
  • Zur Herstellung von Löchern mit besonders engem Durchmesser wird auf die zu ätzende Fläche 26 des Substrats 21 eine Folie 24 aus Kunststoff oder ähnlichem Material, das von dem Ätzmittel nicht angegriffen wird, aufgebracht und an der zu ätzenden Stelle mit einem kleinen Loch versehen. Diese Folie dient dann zur seitlichen Begrenzung der geätzten Fläche. Mit diesem Mittel lassen sich Filme erzeugen, deren Durchmesser kleiner ist als die Öffnungsweite der Düse. Der Strömungsverlauf des Ätzmittels ist durch die Pfeile in Fig.2 angedeutet.
  • 3 Patent ansprüche 2 Figuren

Claims (3)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung dünner Schichten aus Halbleitermaterial, bei dem ein Halbleiterkörper, der aus einem Substrat und einer auf dem Substrat aufgebrachten Schicht aus Halbleitermaterial besteht, welches gegenüber dem Substrat eine mehrfach geringere spezifische elektrische Leitfähigkeit aufweist, mit einem Ätzmittel geätzt wird, wobei zwischen dem Halbleiterkörper und einer in dem Ätzmittel befindlichen Elektrode eine elektrische Spannung angelegt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein aus einer Düse austretender Strahl des Ätzmittels von unten gegen die zu ätzende Fläche des Substrats gerichtet wird und daß diese Fläche des Substrats in einem Abstand von der Düse gehalten wird, der der jeweiligen Höhe des Strahles des Ätzmittels entspricht, und daß das Ätzen solange fortgesetzt wird, bis wenigstens an einem Teilgebiet der Schicht das Substrat abgetragen ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß als Ätzmittel eine den Halbleiterkörper nicht benetzende Flüssigkeit verwendet wird.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Befestigungsvorrichtung für den Halbleiterkörper, mit einem Behälter für das Ätzmittel, mit einer Düse, mit einer Umlaufpumpe und mit einer Rohrverbindung zwischen der Düse, der Umlaufpumpe und dem Behälter, mit einer Elektrode innerhalb des Ätzmittels, mit einem Anschluß für eine Spannungsquelle und mit einer Lampe, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Befestigungsvorrichtung (9) relativ zur Düse (5) verschiebbar ist, daß sich die Lampe außerhalb des Behälters und unterhalb der Düse befindet, und daß der Behälter aus lichtdurchlässigem Material besteht.
DE19742455363 1974-11-22 1974-11-22 Verfahren zur herstellung duenner schichten aus halbleitermaterial und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens Granted DE2455363B2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742455363 DE2455363B2 (de) 1974-11-22 1974-11-22 Verfahren zur herstellung duenner schichten aus halbleitermaterial und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742455363 DE2455363B2 (de) 1974-11-22 1974-11-22 Verfahren zur herstellung duenner schichten aus halbleitermaterial und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2455363A1 true DE2455363A1 (de) 1976-06-10
DE2455363B2 DE2455363B2 (de) 1976-09-16

Family

ID=5931509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742455363 Granted DE2455363B2 (de) 1974-11-22 1974-11-22 Verfahren zur herstellung duenner schichten aus halbleitermaterial und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2455363B2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2362939A1 (fr) * 1976-08-30 1978-03-24 Burroughs Corp Procede et appareil de traitement chimique d'un seul cote d'une piece
US4384917A (en) * 1980-09-29 1983-05-24 Wensink Ben L Jet etch method for decapsulation of molded devices
EP0309782A1 (de) * 1987-09-30 1989-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Ätzen von (100) Silizium
EP1016738A2 (de) * 1998-12-07 2000-07-05 Reynolds Tech Fabricators, Incorporated Elektrolytische Planiereinrichtung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2362939A1 (fr) * 1976-08-30 1978-03-24 Burroughs Corp Procede et appareil de traitement chimique d'un seul cote d'une piece
US4384917A (en) * 1980-09-29 1983-05-24 Wensink Ben L Jet etch method for decapsulation of molded devices
EP0309782A1 (de) * 1987-09-30 1989-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Ätzen von (100) Silizium
EP1016738A2 (de) * 1998-12-07 2000-07-05 Reynolds Tech Fabricators, Incorporated Elektrolytische Planiereinrichtung
EP1016738A3 (de) * 1998-12-07 2001-12-12 Reynolds Tech Fabricators, Incorporated Elektrolytische Planiereinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE2455363B2 (de) 1976-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT397011B (de) Verfahren und einrichtung zur reinigung, aktivierung und/oder metallisierung von bohrlöchern in horizontal geführten leiterplatten
DE69012373T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Substraten nach Behandlung in einer Flüssigkeit.
DE69724269T2 (de) Verfahren für das anisotrope ätzen von strukturen in leitende materialien
EP0469635A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten
DE2036139A1 (de) Dunnfümmetallisierungsverfahren fur Mikroschaltungen
DE10259934B3 (de) Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Niob oder Tantal durch elektrochemisches Ätzen und so erhältliche Formteile
DE1072045B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Flüssigkeitsströmung beim elektrolytischen Ätzen, oder Galvanisieren
EP0722515B1 (de) Verfahren zum galvanischen aufbringen einer oberflächenbeschichtung
EP0168509A1 (de) Herstellung von Verbindungslöchern in Kunstoffplatten und Anwendung des Verfahrens
DE2455363A1 (de) Verfahren zur herstellung duenner schichten aus halbleitermaterial
DE3230879A1 (de) Verfahren und einrichtung zur galvanischen metallabscheidung
DE4033355A1 (de) Verfahren zum elektrolytischen aetzen von siliziumkarbid
EP1184487A1 (de) Verfahren zur Reinigung eines Elektrolyten
DE69219998T2 (de) Verfahren zur Entfernung von Polymeren aus Sacklöchern in Halbleitervorrichtungen
DE3516760A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum aetzen von kupfer auf einer leiterplatte
DE2707372C2 (de) Verfahren zum Ätzen von Silicium unter Anlegung einer elektrischen Spannung
DE1076462B (de) Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Formieren von Aluminiumfolien fuer Elektrolytkondensatoren
DE2226264C2 (de) Verfahren zum zweistufigen Ätzen einer Ausnehmung
DE2720109A1 (de) Verfahren zum herstellen eines metallisierungsmusters mittels elektroplattierens
DE2532608C2 (de) Planardiffusionsverfahren zum Herstellen einer monolithisch integrierten Schaltung
EP0973027B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Elektrode
DE2249402C3 (de) Vorrichtung zum unterbrechungsfreien Betrieb von elektrolytischen Ätzoder Formieranlagen
DE1771703C3 (de)
EP1442155B1 (de) Verfahren zur behandlung von elektrisch leitfähigen substraten wie leiterplatten und dergleichen
EP0603485B1 (de) Verfahren zum elektrolytischen Ätzen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee