DE2749636A1 - Aetzmischung fuer polykristallines silicium - Google Patents

Aetzmischung fuer polykristallines silicium

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Cheng-Yih Liu
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Description

Anmelderin: International Business Machines Corporation, Armonk, N.Y., 10504
oe-cn
Ätzmischung für polykristallines Silicium
Die Erfindung betrifft eine Mischung zum Ätzen von polykristallinem Silicium.
Polykristallines Silicium ist ein Material, welches seit einiger Zeit in Halbleiterstrukturen verwendet wird. Zum Aufbringen werden konventionelle chemische Niederschlagstechniken aus der Gasphase benutzt, bei denen Silan bei erhöhten Temperaturen auf der Oberfläche eines Substrats zersetzt wird, wobei sich eine Schicht aus polykristallinem Silicium bildet, welches eine Korngröße im Bereich zwischen einigen Tausend R und 2 bis 3 pm hat und bezüglich der ursprünglichen Oberfläche des Substrats beliebig orientiert ist. Zu den typischen bekannten Ätzlösungen für polykristallines Silicium gehört eine Lösung von Salpetersäure und gepufferter Flußsäure. Bei der Anwendung bekannter Ätzlösungen wie dieser treten viele Probleme auf, da ihre Reaktionsgeschwindigkeit zu hoch ist, um den Ätzprozeß in vernünftiger Weise kontrollieren zu können. Die bekannten Ätzlösungen entwickeln in einer exothermen Reaktion wesentliche Wärmemengen. Zusammengesetzte Strukturen, in welchen polykristallines Silicium, Siliciumdioxid und Phosphorsilikatglas enthalten sind, können nicht differentiell geätzt werden, da die genannten Materialien in den bekannten Ätzmitteln im wesentlichen ähnliche Ätzgeschwindigkeiten haben. In anderen bekannten j Ätzmitteln, welche zum Ätzen von polykristallinem Silicium ver-i wendet worden sind, sind Alkalimetalle enthalten, welche bei-
I spielsweise den Gatebereich von Feldeffekttransistoren-Struk- j türen verunreinigen. Noch andere bekannte Ätzmittel für poly- j kristallines Silicium enthalten Bestandteile, welche an Luft | nicht stabil sind, wie z.B. Brenzcatechin, welches als Komplexbildner in einigen bekannten Lösungen verwendet wird und wel-
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ches nur kurz gelagert werden kann, well es an Luft schnell oxydiert. Noch andere bekannte Ätzlösungen zum Ätzen von polykristallinem Silicium erfordern die Aufrechterhaltung von kritischen Konzentrationen ihrer Bestandteile, so daß die Bestandteile der Lösung während ihres Gebrauchs wiederholt ergänzt werden müssen.
spezielles Beispiel einer bekannten anisotrop wirkenden fttzlösung für monokristallines Silicium ist in dem US-Patent 3 738 883 offenbart. Dieses Ätzmittel enthält eine alkalische Wässrige Lösung, ein Oxydationsmittel und einen passivierenden Alkohol. In dem Patent wird erwähnt, daß sowohl quaternäre Ammoniumhydroxide, als auch Natrium- und Kaliumhydroxide in Üem Prozeß verwendet werden können. Das Patent ist beschränkt lauf das Ätzen von monokristallinem Silicium und hat die Aufgabe, Ätzen in der [iod]-Richtung zu verbessern und das Ätzen In den hochindizierten Richtungen J21i7, [31 ti , C331J' usw· zu unterdrücken, um auf diese Weise die Ausbildung von abgerundeten Ecken zu vermeiden. Das Ätzen in den hochindizierten Richtungen wird durch die Zugabe von Alkohol zu der Lösung unterdrückt. Wenn die in dem US-Patent offenbarte Lösung zum litzen von polykristallinem Silicium angewandt würde, würden diejenigen Kristalle, welche nicht ihre (100)-Oberflächen zeigen, überhaupt nicht geätzt werden, da zu der Ätzlösung gemäß dem US-Patent die Anwesenheit von Alkohol gehört, welcher das Ätzen in den |j2if]-, [,31Ο-, C33IJ" und entsprechenden Richtungen unterdrückt. Darüber hinaus wird in dem US-Patent offenbart, daß monokristallines Silicium mit dem offenbarten Ätzmittel ohne die Anwesenheit eines Oxydationsmittels nicht geätzt werden kann, da sich [111]-Pyramiden auf den (100)-Dberflächen bilden, was den Ätzvorgang beendet. In dem US-Patent ist das Ätzen von polykristallinen! Silicium nicht an ge- , eprochen. '
i \
^s let die Aufgabe der Erfindung, eine Mischung zum Ätzen von j polykristallinen! Silicium anzugeben, mit der sich beim Ätzen j MA 976 Oil
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wenig Wärme entwickelt, welche bei relativ niedrigen Temperaturen angewandt werden kann, welche unabhängig von der Orientierung der Kristallite gleichmäßig ätzt, mit welcher so langsam geätzt werden kann, daß eine sehr gute Kontrolle des Ätzvorgange möglich ist, welche polykristallines Silicium in Gegenwart von SiO2 und Phosphorsilikatglas ätzt, ohne daß diese beiden Stoffe stark angegriffen werden, welche keine Alkallmetalle in Halbleitermaterial einführt, welche sich relativ lange lagern läßt und welche auch dann anwendbar ist, wenn die Konzentrationen ihrer Bestandteile in einem großen Bereich variiert werden.
Diese Aufgabe wird mit einer Mischung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Mischung gegenüber der in dem US-Patent 3 738 881 beschriebenen Ätzlösung, welcher erst die Verwendung der erfindungsgemäßen Mischung für das Ätzen von polykristallinem Silicium ermöglicht, besteht darin, daß nicht nur (100)-Flächen, sondern auch die höher indizierten Flächen, wie z.B. die (211)-, (311)- und (331)-Flächen von ihr geätzt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anhand von durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 in einem Diagramm die Temperaturabhängigkeit
der Atzgeschwindigkeiten von Silicium in der erfindungsgemäßen Xtzlösung (· * experimentelle Werte für polykristallines Silicium) und
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Flg. 2 In einem Diagramm die Konzentrationsabhängigkeit der Atzgeschwindigkeit von Silicium In der erfindungsgemäßen Ätzlösung.
Das Atzen von monokristallinem und polykristallinem Silicium in einer Tetramethylammoniumhydroxidlösung (TMAH) ist entwickelt worden.
Die Atzcharakteristik von TMAH ist ähnlich derjenigen von anderen basischen Siliciumätzmitteln, insbesondere von KOH- oder Äthylendiamln-Brenzcatechin-Lösungen (siehe beispielsweise den Artikel von R.N. Finne und D.L. Klein, Journal of the Electrochemical Society, Bd, 114, S. 965 - 970; 1967). Jedoch besitzt die TMAH-Lösung einige wünschenswerte Eigenschaften, die sie vorteilhaft von anderen basischen Atzmitteln abhebt.
TMAH enthält keine Alkalimetall- oder EndalkalimetalHonen, wie z.B. Na , K+, Li+ und Ca +, welche insbesondere in MOSFET-Bauteilen nachteilige Verunreinigungen verursachen können. Dar-i jüber hinaus kann TMAH so gut weggespült werden, daß das zum Spülen verwendet· deionisierte Wasser einen Widerstandswert von !besser als 16 ΜΩ-cn annimmt.
Obwohl berichtet worden ist (siehe beispielsweise Merck Index, Seite 1028), daß TMAH an der Luft CO2 absorbiert, kann eine einmolare Lösung eine lange Zeit (bis zu etwa 1 Monat) benutzt werden, ohne daß eine erkennbare Änderung in der Atzcharakteristik eintritt. Die Standzeit der Lösung kann leicht ausgedehnt werden, wenn der Atztank mit einer Platte abgedeckt wird.
Ee wird angenommen, daß TMAH eine doppelte Rolle bei der Reaktion mit Silicium spielt. Es wird angenommen, daß die 0H-Ionen mit dem elementaren Silicium reagieren. Einen entsprechenden Reaktionsmechanismus haben R.M. Finne und D.L. Klein im Journal of the Electrochemical Society, Bd. 114, vorgeschlageni
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- 7 Die Reaktionsgleichung hat die folgende Form:
Si + 2OH~ + 4H2O Sl (OH)* + 2H2*
Die freigesetzten Wasserstoffblasen können leicht beobachtet werden und können als grobe Indikation für das Ende des Ätzvorgangs benutzt werden.
Das intermediäre Reaktionsprodukt Si(OH)* reagiert dann mit dem TMAH unter Bildung von wasserlöslichen Siliciumkomplexsalzen. Die entsprechende Reaktionsgleichung lautet:
2N(CH3J4OH + Sl(QH)"(CH3)4 2Sl(OH)6 + 20H~
Diese Komplexbildungsreaktion 1st etwas verschieden von derjenigen des Brenzcatechin, welches zugefügt wird, um das Ätzen von Silicium im Fall des Einsatzes von Ethylendiamin oder Hydrazinlösungen zu verbessern. Der hier angenommene Anionenaustauschmechanismus beruht auf der Tatsache, daß die meisten Anionenaustauschharze Abkömmlinge von quaternären Ammoniumverbindungen sind (siehe beispielsweise den Artikel von S. Petereon, Ann. N.Y. Acad. Sei., Band 57, Seiten 144 bis 158 (1954)). Diese Annahme wird teilweise durch die Tatsache unterstützt, daß die Zugabe von Ammoniumhydroxid die Atzgeschwindigkeit wesentlich erhöht.
Die Temperaturabhängigkeit der Ätzgeschwindigkeiten von Silicium ist in der Fig. 1 gezeigt. Es ist interessant, festzustellen, daß die Atzraten von polykristallinen Siliciumschichjten, welche mittels chemischen Niederschiagens aus der SiH4-jenthaltenden Gasphase erzeugt worden sind, den Xtzgeschwindigjkeiten von (100)-Flächen von einkristallinem Silicium folgen, !wobei die Atzgeschwindigkeiten der (100)-Fläche von dem Dotiekungstyp abhängen. Di·· ergibt sich aus der Fig. 1. Die Unterschiede in den Aktivierungsenergien von ein- und zweimolaren
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Lösungen deuten darauf hin, da0 verschiedene, die Reaktionsgeschwindigkeit kontrollierende Reaktionsschritte existieren.
Die Abhängigkeit der Ätzgeschwindigkeiten von der Zusammensetzung offenbart eine wichtige Eigenschaft dieses Ätzmittels. JEs besteht darin, daß die Ätzgeschwindigkeiten der (10O)-Fläche für Ätzlösungen im Bereich zwischen 0,1 und etwa 1 molar 'relativ konstant sind und die Ätzrate dann abnimmt, wenn die Konzentration des TMAH von der Molarität 1 bis zur Löslich- !keitsgrenze erhöht wird. Dies ist aus der Fig. 2 ersichtlich. JDie Verlangsamung der chemischen Reaktion im Bereich hoher !Konzentrationen kann einem Mechanismus zugeschrieben werden, der durch Desorption gesteuert wird.
In den untersuchten Temperatur- und Konzentrationsbereichen greift die TMAH-Lösung SiO2, polykristallines SiO2 und Phosphorsilikatglas nicht wesentlich an. Die Ätzselektivitäten i von Silicium gegenüber SiO2 und Silicium gegenüber polykristallinem SiO2 liegen bei etwa 1000, während diejenige von Silicium gegenüber Phosphorsilikatglas (PSG) bei Temperaturen unter 45°C auch etwa 1000 ist, jedoch mit zunehmender Temperatur abnimmt. Eine 500 Ä dicke Schicht aus polykristallinem SiO2 kann deshalb als Ätzmaske beim Durchätzen einer 10000 8 dicken Polysillciumschicht benutzt werden, ohne daß irgendeine Beschädigung mit dem Sekundärelektronenmikroskop beobachtet werden kann. Unter i diesen Bedingungen wird in Richtung der Flächennormalen um j sinen Faktor von etwa 1,2 (etch bias 1,2X) schneller geätzt als senkrecht dazu. Unter ähnlichen Bedingungen liegt dieser Faktor sei einer 4000 Ä dicken Schicht bei etwa 1,0. In beiden Fällen iat das Ätzprofil einen Winkel von 70°.
Die hier offenbarte Ätzlösung für polykristallines Silicium genutzt als grundlegenden Bestandteil ein quaternäres Ammonijmhydroxid. Da· Reagenz wird in einem Lösungsmittel, beispielsweise in Wasser oder in einem Alkohol-Wassergemisch, gelöst.
; ST 575 "OTT
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Un die Auflösung der Reaktionsprodukte zu verbessern, kann ein Komplexbildungsagens der Lösung zugesetzt Werden. Als solche können Anmoniumhydroxid oder Brenzcatechin dienen. Zusätzlich können in einer Menge von weniger als 5 Vol. % als Netzmittel fluorierte Verbindungen, wie z.B. das unter dem Warenzeichen Preon 113 von der DuPont Corporation vertriebene Produkt (CCl2F-CClF2) oder Hexafluorisopropanol ((CF3)2CHOH), zu der Lösung zugesetzt werden, um das Ablösen der gasförmigen Reak- j tionsprodukte von der Oberfläche des geätzten Silicium zu er- ! leichtern. Um die Geschwindigkeit der Ätzreaktion zu erniedri- J gen und damit die Prozeßkontrolle zu verbessern, können Inhi- j bitoren, wie z.B. Ammoniumfluorid, Ammoniumdlhydrogenphosphat, Wasserstoffperoxid oder Sauerstoff zu der Lösung zugesetzt werden. Im folgenden werden Beispiele der verschiedenen Lösungen, welche in den Bereich der Erfindung fallen, offenbart:
Beispiel 1
Einmolare (1m) wässrige Lösung von N(CH3)4 OH. Diese Lösung ätzt bei 54 0C (100)-Silicium mit einer Geschwindigkeit von 1500 8 pro Minute und (111)-Silicium mit einer Ätzrate von 100 S pro MIn. Diese wässrige Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid bildet die grundlegende erfindungsgemäße Ätzmischung.
Beispiel 2
Zweimolare (2m) Lösung in einem Gemisch von Wasser und 25 % Isopropylalkohol (IPA). Diese Lösung ätzt (100)-Silicium mit einer Ätzgeschwindigkeit von 1200 Ä pro MIn. Im Beispiel 2 ist das Lösungsmittel durch die Zugabe von IPA geändert worden, wodurch die Hydroxidionenkonzentration in der Lösung und damit die Ätzgeschwindigkeit reduziert wird, wodurch sich der Prozeß !besser kontrollieren läßt.
!Beispiel 3
Wässrige Lösung, welche 0,1 molar an N(CH3J4 OH ist und in
welcher 25 Volum-% aus einer 5normalen NH-OH-Lösung bestehen.
1MA 97* OTT
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j - 10 -
Die Ätzgeschwindigkeit von (100}-Silicium bei 54 °C beträgt 3500 R pro Minute.
Im Beispiel 3 ist das Komplexbildungsagens Ammoniumhydroxid zu der Lösung hinzugegeben worden, um die Auflösung von Si(OH)-— welches ein Produkt der Reaktion ist, zu verbessern. Der pH~ Wert der wässrigen Tetramethylammoniumhydroxid-Lösung selbst
liegt bei 13, während der pH-Wert der Ammoniumhydroxid-Komplex-
^ildungskomponente bei 11 liegt, wodurch die Hydroxidionenpconzentration der wässrigen Lösung des Agens im wesentlichen auf demselben Wert gehalten wird.
[Beispiel 4
(Eine zweimolare wässrige Lösung von N(CH3J4 OH, in welcher 20 Volum-% aus einer 40 gewichts-%igen NH.F-Lösung bestehen. Diese Lösung ätzt (100)-Silicium bei 53 0C mit einer Geschwindigkeit von 1000 8 pro Min.
Im Beispiel 4 ist als Inhibitor AmmoniumfluorId zugesetzt worden, um die Komplexbildung des Reaktionsprodukts an der Oberfläche des polykristallinen Siliciums, welches geätzt wird, zu verändern, um auf diese Weise die Geschwindigkeit des Ätzprozesses zu reduzieren und dadurch die Steuerung des Ätzprozesses zu verbessern. Andere geeignete Inhibitoren sind NH4Br, 4J oder NH4Cl.
Beispiel 5 Bine zweimolare wässrige Lösung von N(CH-) - OH, in der 25 Vo-
lum-% aus einer einmolaren NH4H2PO4-Lösung bestehen. Diese Lö- ■ 3ung ätzt (100) -Silicium bei 53 0C mit einer Ätzgeschwindigkeit; von 900 8 pro Min.
Das Beispiel 5 ist ein weiteres Beispiel für die Zugabe eines ' Inhibitors, welcher in diesem Fall aus Amraoniumdihydrogenphos- ( ?hat besteht. Dabei wird die Kontrolle über den Ätzprozeß durch Ue Zugabe von Ammoniumionen zu der Lösung verbessert, welche ' .!ΟΓ97δ~ΟΤ1
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-It-
die Wirkung der Hydroxidionen reduzieren« Andere, Ammonium j enthaltenden Verbindungen, wie z.B. Amraoniumacetat, (NH.),HPO. j oder (NH^)3PO4 wurden auch geeignet sein. |
Beispiel 6
Einroolare wässrige Lösung von N(CH,) . OT, in welcher 25 Volum- j % aus einer Lösung von 30 tigern H3O2 bestehen. Diese Lösung j ätzt (lOO)-Silidum bei 25 0C mit einer Geschwindigkeit von
1 A* pro Minute. i
Das Beispiel 6 ist ein weiteres Beispiel für die Zugabe eines ; Inhibitors, welcher in diesem Fall aus Wasserstoffperoxid be- j steht, welches die Xtzgeschwindlgkeit reduziert und dadurch die Kontrolle des Ätzprozesses verbessert. Diese Lösung ist nützlich, um Silicium zu reinigen. Auch andere Sauerstoff enthaltenden Oxydationsmittel sind als Inhibitoren brauchbar.
Beispiel 7
Fünfmolare wässrige Lösung von Ammoniumhydroxid. Diese Lösung !ätzt bei 40 0C (100)-Silicium mit einer Geschwindigkeit von 20OO Ä pro Min.
Das Beispiel 7 illustriert die Anwendung von Ammoniumhydroxid als wesentliches Atzreagenz in einer wässrigen Lösung zum Xtzenl von polykristallinem Silicium. Der p^-Wert des Ammoniumhydroxids ,liegt etwa bei 11.
Beispiel 8
5normale wässrige Lösung von Aramonlumhydroxld mit zugesetztem (soviel einer 1molaren Lösung, daß sie 25 Volum-% ausmacht) Ammoniumdihydrogenphosphat. Die Ktzlösung ätzt (100)-Silicium bei 25 0C mit einer Geschwindigkeit von 100 R pro Min.
Im Beispiel 8 wird der Inhibitor Ammoniumdihydrogenphosphat zu dem Ammoniunhydroxidreagenz hinzugesetzt, um die Atzgeschwlnjdigkeit zu reduzieren und dadurch die Prozeßkontrolle zu ver-MA 976 011
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i - 12 -
!bessern.
!Beispiel 9
Eine 5normale wässrige Ammoniumhydroxidlösung, der H0O0 (soviel
einer 30 %-Lösung, daß sie 25 VoIum-% ausmacht) zugesetzt 1st. I1DIe Lösung ätzt (100)·
jkeit von 1 8 pro Min.
I1DIe Lösung ätzt (100)-Silicium bei 65 0C mit einer Geschwindig-
Im Beispiel 9 wird der starke Inhibitor Wasserstoffperoxid zu !dem Ammoniumhydroxidreagenz hinzugefügt, um die Reaktion prakitisch zu stoppen, indem die Ätzgeschwindigkeit auf etwa 1 % !pro Min. verlangsamt wird. Es zeigt sich dabei, in welchem {starken MaB der Ätzprozeß durch die gezielte Auswahl von Inhibitoren gesteuert werden kann.
Beispiel 10 (N [^!„,[rJ 4_m OH, m ■ 0)
Eine einmolare wässrige Lösung von N(C2H5J4 OH. Diese Lösung ätzt (10O)-SiI:
300 8 pro Min.
ätzt (lOO)-Silicium bei 45 0C mit einer Geschwindigkeit von
Beispiel 10 verdeutlicht die Anwendung eines quaternären Ammoniuahydroxid-Xtzmittels, welches am Stickstoff entweder zwei unterschiedliche Alkylgruppen oder dieselbe kettenförmige Alkylgruppe mit mehreren Kohlenstoffatomen tragen kann.
Beispiel 11
Einmolare wässrige NH(CH3J3 OH-Lösung. Diese Lösung ätzt (100)-Silicium bei 25 0C mit einer Geschwindigkeit von 2OO 8 pro Min.;
Beispiel 11 illustriert die Anwendung einer guaternären Ammoniumhydroxidverbindung, welche drei Methylgruppen und ein Wasserstoffatom am Stickstoffatom trägt. Das Beispiel unterstreicht die Vielzahl von Verbindungen, welche in den Rahmen der Erfindung fallen.
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Beispiel 12
Einmolare wässrige Lösung von (CH-). N (p„-Wert 11). Die Lösung ätzt (100)-Silicium bei 25 0C mit einer Geschwindigkeit von 20 8 pro Min.
Das Beispiel 12 veranschaulicht die Anwendung eines Aminätzagens, welchesf wenn es zu Hasser gegeben wird, zu einer basischen Lösung hydrolysiert, welche einen pH~Wert von etwa 11 hat.
Die resultierende wässrige Lösung eines guaternären Ammoniumhydroxidagens, welche ggf. einen Komplexbildner, Netzmittel oder Inhibitoren der oben offenbarten Art enthält, stellt eine verbesserte Xtζlösung für polykristallines Silicium dar. Zu den Vorteilen der Xtζlösung gehören, daft sie organischer Natur ist, kein Natrium oder Kalium enthält, welche die Bauteile verunreinigen würden, daß sie länger als 30 Tage gelagert werden kann, daß sie eine höhere Xtzselektivitat für Silicium gegenüber Oxiden und PSG als die bekannten Xtzmittel für Silicium hat, daß es sowohl Material vom n- als auch vom p-Typ ätzt, dai es polykristallines Silicium ätzt, welches auf Oxid, welches mittels chemischen Niederschiagens aus der Dampfphase erzeugt worden ist, aufgebracht worden ist, daß es keinen speziellen Behälter erfordert, daß es bei niedrigen Temperaturen ätzt, daß es in einem großen Konzentrationsbereich angewandt werden kann und daß es kein Komplexbildungsmittel benötigt, um die Nebenprodukte der Reaktion wegzuschaffen.
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Claims (13)

  1. P ATENTANSP RÜCHE
    Mischung zum Ätzen von polykristallinem Silicium, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine wässrige Lösung von NR.OH bzw. - soweit gegeben - seiner wasserfreien Form, wobei die R's Substituenten sind, welche gleich oder unterschiedlich sind und aus einer Alkylgruppe oder aus Wasserstoff bestehen, und unter Umständen einen Komplexbildner, und/oder einen Inhibitor und/oder ein Netzmittel enthält.
  2. 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    als Alkylgruppen Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylgruppen eingebaut sind. !
  3. 3. Mischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- . net, daß die NR^OH-Konzentration (bzw. die Gesamtkonzen-f tration aus wasserhaltiger und wasserfreier Form) zwischen etwa 0,0001 molar und der Lös Henkel tsgrenze j liegt. i
  4. 4. Mischung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß | die Konzentration zwischen etwa 0,1 und etwa 1,0 molar liegt.
  5. 5. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das NR4OH in der Form von NH4OH vorliegt.
  6. 6. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
    4, dadurch gekennzeichnet, daß das NR4OH in der Form vor
    N W-CrJ. m0H vorliegt, wobei R. eine erste Alkylam D 4—m a
    gruppe und R^ eine zweit· Alkylgruppe und m eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 ist.
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  7. 7. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
    4, dadurch gekennzeichnet, daß das NR.OH in der Form von N fo J [h] 4_m-0H vorliegt, wobei R eine Alkylgruppe ist, welche, wenn mehrere davon vorhanden sind, unterschiedliche Formeln aufweisen kann.
  8. 8. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
    7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung als Komplexbildner NH.OH in einer Konzentration zwischen etwa 0,0001 molar und der Lös Henkel tsgrenze enthält.
  9. 9. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
    8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung als Inhibitor einen Alkohol enthält,
  10. 10. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung als Inhibitor ein Sauerstoff enthaltendes Oxydationsmittel enthält.
  11. 11. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mischung als Inhibitoren Amnoniumionen enthaltende Verbindungen enthalten sind.
  12. 12. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung als Inhibitor ein Ammoniumhalogenid enthält.
  13. 13. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung als Netzmittel eine fluorierte Verbindung enthält.
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DE19772749636 1976-11-19 1977-11-05 Aetzmischung fuer polykristallines silicium Withdrawn DE2749636A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2557147A1 (de) 2011-08-09 2013-02-13 Basf Se Wässrige basische Lösung und Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von Siliziumsubstraten
US9076920B2 (en) 2010-06-09 2015-07-07 Basf Se Aqueous alkaline etching and cleaning composition and method for treating the surface of silicon substrates
WO2023099002A1 (de) * 2021-12-02 2023-06-08 Wacker Chemie Ag Verfahren zur herstellung von silicium enthaltenden materialien

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4155866A (en) * 1978-04-24 1979-05-22 International Business Machines Corporation Method of controlling silicon wafer etching rates-utilizing a diazine catalyzed etchant
US4187140A (en) * 1978-10-11 1980-02-05 International Business Machines Corporation Method for etching silicon and a residue and oxidation resistant etchant therefor
DE3148037C2 (de) * 1981-12-04 1983-10-27 Maschinenfabrik Alfred Schmermund Gmbh & Co, 5820 Gevelsberg Vorrichtung zum intermittierenden Auftragen von Klebstoff
GB2193976B (en) * 1986-03-19 1990-05-30 Gen Electric Plc Process for depositing a polysilicon film on a substrate
US4964919A (en) * 1988-12-27 1990-10-23 Nalco Chemical Company Cleaning of silicon wafers with an aqueous solution of KOH and a nitrogen-containing compound
US4996627A (en) * 1989-01-30 1991-02-26 Dresser Industries, Inc. High sensitivity miniature pressure transducer
US5071510A (en) * 1989-09-22 1991-12-10 Robert Bosch Gmbh Process for anisotropic etching of silicon plates
DE4003472C2 (de) * 1989-09-22 1999-08-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum anisotropen Ätzen von Siliziumplatten
US5312781A (en) * 1991-11-12 1994-05-17 At&T Bell Laboratories Flash EEPROM fabrication process that uses a selective wet chemical etch
US5259888A (en) * 1992-02-03 1993-11-09 Sachem, Inc. Process for cleaning quartz and silicon surfaces
US5431777A (en) * 1992-09-17 1995-07-11 International Business Machines Corporation Methods and compositions for the selective etching of silicon
US5466389A (en) * 1994-04-20 1995-11-14 J. T. Baker Inc. PH adjusted nonionic surfactant-containing alkaline cleaner composition for cleaning microelectronics substrates
US5498293A (en) * 1994-06-23 1996-03-12 Mallinckrodt Baker, Inc. Cleaning wafer substrates of metal contamination while maintaining wafer smoothness
US5928969A (en) * 1996-01-22 1999-07-27 Micron Technology, Inc. Method for controlled selective polysilicon etching
JP3266041B2 (ja) * 1996-05-22 2002-03-18 株式会社島津製作所 部材接合法及びこの方法により製造した光学測定装置
US6755989B2 (en) * 1997-01-09 2004-06-29 Advanced Technology Materials, Inc. Aqueous cleaning composition containing copper-specific corrosion inhibitor for cleaning inorganic residues on semiconductor substrate
US6896826B2 (en) * 1997-01-09 2005-05-24 Advanced Technology Materials, Inc. Aqueous cleaning composition containing copper-specific corrosion inhibitor for cleaning inorganic residues on semiconductor substrate
JP2001508239A (ja) * 1997-01-09 2001-06-19 アドバンスド ケミカル システムズ インターナショナル，インコーポレイテッド 水性フッ化アンモニウムおよびアミンを用いた、半導体ウエハ洗浄組成物および方法
WO1999003140A1 (en) * 1997-07-10 1999-01-21 Merck Patent Gmbh Solutions for cleaning silicon semiconductors or silicon oxides
US6114248A (en) * 1998-01-15 2000-09-05 International Business Machines Corporation Process to reduce localized polish stop erosion
US5981401A (en) 1998-03-13 1999-11-09 Micron Technology, Inc. Method for selective etching of anitreflective coatings
US6221269B1 (en) 1999-01-19 2001-04-24 International Business Machines Corporation Method of etching molybdenum metal from substrates
US6248704B1 (en) 1999-05-03 2001-06-19 Ekc Technology, Inc. Compositions for cleaning organic and plasma etched residues for semiconductors devices
US6372618B2 (en) * 2000-01-06 2002-04-16 Micron Technology, Inc. Methods of forming semiconductor structures
US6703320B1 (en) * 2002-01-04 2004-03-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Successful and easy method to remove polysilicon film
JP4304154B2 (ja) * 2002-06-07 2009-07-29 マリンクロッド・ベイカー・インコーポレイテッド 酸化剤および有機溶媒を含有するマイクロエレクトロニクス洗浄組成物
US7354863B2 (en) * 2004-03-19 2008-04-08 Micron Technology, Inc. Methods of selectively removing silicon
WO2009081867A1 (ja) * 2007-12-20 2009-07-02 Asahi Kasei Emd Corporation 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US20100178887A1 (en) 2009-01-13 2010-07-15 Millam Michael J Blast shield for use in wireless transmission system
EP2387801A2 (de) * 2009-01-14 2011-11-23 Avantor Performance Materials B.V. Lösung für erhöhte waferfolienbeständigkeit und/oder erhöhte leistungsdichte einer pv-zelle
US7994062B2 (en) * 2009-10-30 2011-08-09 Sachem, Inc. Selective silicon etch process
EP2514799A1 (de) 2011-04-21 2012-10-24 Rohm and Haas Electronic Materials LLC Verbesserte polykristalline Strukturierungszusammensetzung und Verfahren
EP2782144B1 (de) * 2013-03-19 2019-05-15 IMEC vzw Verfahren zur Herstellung ineinandergreifender Ruhekontakt-Photovoltaikzellen mit Heteroübergang
CN113292999A (zh) * 2021-04-27 2021-08-24 昆明理工大学 铜催化刻蚀硅片刻蚀液用添加剂、刻蚀体系及刻蚀方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3361589A (en) * 1964-10-05 1968-01-02 Du Pont Process for treating polyimide surface with basic compounds, and polyimide surface having thin layer of polyamide acid
FR2142126A5 (de) * 1971-06-14 1973-01-26 Le Pessot Gabriel
BE789090A (fr) * 1971-09-22 1973-01-15 Western Electric Co Procede et solution d'attaque de semi-conducteurs
US3791848A (en) * 1972-05-19 1974-02-12 Western Electric Co A method of improving the adherence of a metal deposit to a polyimide surface
GB1417170A (en) * 1972-12-22 1975-12-10 Mullard Ltd Methods of manufacturing semiconductor devices
US3909335A (en) * 1974-05-22 1975-09-30 Gen Tire & Rubber Co Pneumatic tire transporter
US3909325A (en) * 1974-06-28 1975-09-30 Motorola Inc Polycrystalline etch
JPS5351970A (en) * 1976-10-21 1978-05-11 Toshiba Corp Manufacture for semiconductor substrate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9076920B2 (en) 2010-06-09 2015-07-07 Basf Se Aqueous alkaline etching and cleaning composition and method for treating the surface of silicon substrates
EP2557147A1 (de) 2011-08-09 2013-02-13 Basf Se Wässrige basische Lösung und Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von Siliziumsubstraten
WO2023099002A1 (de) * 2021-12-02 2023-06-08 Wacker Chemie Ag Verfahren zur herstellung von silicium enthaltenden materialien

Also Published As

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GB1589619A (en) 1981-05-13
US4113551A (en) 1978-09-12
FR2372904A1 (fr) 1978-06-30
FR2372904B1 (de) 1982-07-23
JPS5364637A (en) 1978-06-09

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