FR2486104A1 - Etching a circular opening in a FCC monocrystal - esp. an intermetallic compound using a carefully oriented polygonal mask - Google Patents
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Abstract
Description
"PROCEDE D'OBTENTION DE CREUSURES A CONTOUR CIRCULAIRE DANS
LES MONOCRISTAUX DE COMPOSES INTERMETALLIQUES CRISTALLISANT
DANS LE SYSTEME CUBIQUE A FACES CENTREES ET DISPOSITIF
COMPORTANT DE TELLES CREUSURES"
La présente invention concerne un procédé d'obtention de creusures à contour sensiblement circulaire dans un corps monocristallin d'un composé intermétallique cristallisant dans le système cubique â faces centrées au cours duquel on recouvre une face principale dudit corps d'une pellicule masquante dans laquelle on ouvre une fenêtre à travers laquelle on effectue une morsure dudit corps."PROCESS FOR OBTAINING CIRCULAR CONTOUR HOLLOWS IN
MONOCRYSTALS OF CRYSTALLIZING INTERMETALLIC COMPOUNDS
IN THE CENTERED FACES CUBIC SYSTEM AND DEVICE
INCLUDING SUCH CRACKS "
The present invention relates to a process for obtaining hollows with a substantially circular outline in a monocrystalline body of an intermetallic compound crystallizing in the cubic system with centered faces during which a main face of said body is covered with a masking film in which opens a window through which the body is bitten.
La présente invention concerne également les dispositifs comportant de telles creusures. The present invention also relates to devices comprising such recesses.
Elle s'applique notamment aux semiconducteurs associés ou non à des fibres optiques. It applies in particular to semiconductors whether or not associated with optical fibers.
Il est extrêmement difficile d'obtenir dans les monocris- taux, et notamment dans les monocristaux des composés intermétalliques cristallisant dans le système cubique à faces centrées, des creusures ayant un contour circulaire. It is extremely difficult to obtain in monocrystals, and in particular in monocrystals, intermetallic compounds crystallizing in the cubic system with centered faces, hollows having a circular contour.
Dans ce mémoire, sont désignés par le terme "composés intermétalliques" les composés dits III-V constitués d'au moins un élément de la colonne III (Ga,Al,In notamment) et d'au moins un élément de la colonne V (notamment N,P,As) du tableau de Mendeleev (par exemple l'arséniure de gallium
GaAs). Par ce même terme sont désignés également les composés dits II-VI constitués d'au moins un élément de la colonne
Il (Zn et Cd notamment) et d'au moins un élément de la colonne VI (notamment Se et Te) du même tableau (par exemple Zn et Te).In this specification, the term "intermetallic compounds" denotes the so-called III-V compounds consisting of at least one element from column III (Ga, Al, In in particular) and at least one element from column V ( especially N, P, As) from Mendeleev's table (for example gallium arsenide
GaAs). By the same term are also designated the so-called II-VI compounds consisting of at least one element of the column
It (Zn and Cd in particular) and at least one element of column VI (in particular Se and Te) of the same table (for example Zn and Te).
Le procédé de creusure généralement employé dans l'industrie des semiconducteurs consiste à recouvrir la surface du cristal d'une pellicule masquante dans laquelle on ouvre une fenêtre de la forme désirée à travers laquelle on pratique une attaque de type chimique ou électrochimique. The hollowing process generally employed in the semiconductor industry consists in covering the surface of the crystal with a masking film in which a window of the desired shape is opened through which an attack of the chemical or electrochemical type is practiced.
Par exemple, dans le brevet français 1 527 898 intitulé "Agencement de dispositifs semiconducteurs portés sur un support commun et son procédé de fabrication" et déposé par la Demanderesse, on décrit un procédé selon lequel des logements sont creusés par attaque chimique localisée du silicium par exemple, par un mélange d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique.For example, in French patent 1,527,898 entitled "Arrangement of semiconductor devices carried on a common support and its manufacturing process" and filed by the Applicant, a process is described according to which housings are hollowed out by localized chemical attack on the silicon by example, by a mixture of nitric acid and hydrofluoric acid.
L'expérience montre qu'un masque comportant des fenêtres de forme circulaire ne permet pas, soit en raison du phénomène de sous-gravure, soit en raison d'un phénomène d'attaque dans une direction préférentielle, d'obtenir des creusures de même forme :les creusures obtenues sont toujours elliptiques. Experience shows that a mask with circular windows does not allow, either due to the phenomenon of under-etching, or due to a phenomenon of attack in a preferred direction, to obtain recesses of the same shape: the recesses obtained are always elliptical.
Or, le développement des fibres optiques et de leur association avec des diodes électroluminescentes rend parti culièrement urgente la résolution de ce problème. However, the development of optical fibers and their association with light-emitting diodes makes it particularly urgent to resolve this problem.
La présente invention qui apporte une solution à ce pro blème a pour point de départ des travaux effectués par la
Demanderesse sur les vitesses d'attaque des mordants dans les différentes directions cristallines.The present invention which provides a solution to this problem has as its starting point the work carried out by the
Applicant on the attack speeds of mordants in different crystal directions.
La présente invention concerne, en effet, un procédé d'obtention de creusures à contour sensiblement circulaire dans un corps monocristallin d'un composé intermétallique cristallisant dans le système cubique à faces centrées au cours duquel on recouvre une face principale dudit corps d'une pellicule masquante dans laquelle on ouvre une fenêtre à travers laquelle on effectue une morsure dudit corps, procédé caractérisé en ce que, ladite face principale étant dans un plan de la famille {100}, on donne à ladite fenêtre la forme d'un polygone sensiblement régulier comprenant un nombre pair n de côtés et en ce que l'on met en place ledit polygone de telle manière qu'un premier et un second côtés consécutifs l'un à l'autre font chacun avec une direction de la famille < 0 11 > un angle sensiblement égal à q la
n dite morsure étant ensuite effectuée à l'aide d'un bain attaquant ledit composé. The present invention relates, in fact, to a process for obtaining hollows with a substantially circular outline in a monocrystalline body of an intermetallic compound crystallizing in the cubic system with centered faces during which a main face of said body is covered with a film. masking in which a window is opened through which a bite is made of said body, method characterized in that, said main face being in a plane of the family {100}, said window is given in the form of a substantially regular polygon comprising an even number n of sides and in that said polygon is placed in such a way that a first and a second side consecutive to each other make each with a family direction <0 11> an angle substantially equal to q the
n said bite is then carried out using a bath attacking said compound.
L'expérience montre que la présente invention donne d'excellents résultats et que les creusures obtenues sont de contour sensiblement circulaire et sont très reproductibles. Par ailleurs, les flancs desdites creusures sont sensiblement perpendiculaires à la face (100) de départ et le fond est arrondi en cuvette, l'attaque chimique pouvant être interrompue pour obtenir une alvéole ou prolongée jusqu'au percement complet du corps. Experience shows that the present invention gives excellent results and that the recesses obtained are of substantially circular outline and are very reproducible. Furthermore, the sides of said recesses are substantially perpendicular to the starting face (100) and the bottom is rounded in a bowl, the chemical attack being able to be interrupted to obtain a cell or extended until the complete piercing of the body.
Le procédé selon l'invention permet, par exemple, d'obtenir des alvéoles d'un diamètre de 200 à 300 pm et d'une profondeur de 100 à 150 vm permettant l'insertion des fibres optiques. The method according to the invention makes it possible, for example, to obtain cells with a diameter of 200 to 300 μm and a depth of 100 to 150 μm allowing the insertion of optical fibers.
Un tel procédé est, en outre, facile à mettre en oeuvre car il utilise des techniques connues en soi, le dessin et la position de la creusure pouvant être fixés par ordinateur. Such a method is, moreover, easy to implement since it uses techniques known per se, the design and the position of the recess being able to be fixed by computer.
Le procédé selon l'invention est applicable aux composés intermétalliques dits III-V et II-VI qui cristallisent dans le système cubique à faces centrées, notamment à l'arséniure de gallium (GaAs), au phosphure de gallium (GaP), à l'arséniure de gallium-aluminium (GaAlAs), au phosphure d'indium (InP), au tellurure de zinc (ZnTe), au tellurure de cadmium (Cd Te), etc. The process according to the invention is applicable to so-called intermetallic compounds III-V and II-VI which crystallize in the cubic system with centered faces, in particular to gallium arsenide (GaAs), to gallium phosphide (GaP), to l gallium-aluminum arsenide (GaAlAs), indium phosphide (InP), zinc telluride (ZnTe), cadmium telluride (Cd Te), etc.
La forme de polygone utilisée dans l'élaboration de la fenêtre peut être un carré, un hexagone, un octogone, un décagone ou un polygone d'ordre plus élevé maison choisit, de préférence, une configuration octogonale qui donne à la creusure résultante la forme d'un cercle parfait tout en étant facile à réaliser. The polygon shape used in the elaboration of the window can be a square, a hexagon, an octagon, a decagon or a higher order polygon house chooses, preferably, an octagonal configuration which gives the resulting hollow the shape a perfect circle while being easy to achieve.
La présente invention concerne également le dispositif obtenu par le procédé selon l'invention et créé dans un corps monocristallin d'un composé intermétallique cristallisant dans le système cubique à faces centrées caractérisé en ce que sa face principale étant dans un plan de la famille {100}, il comporte au moins une alvéole à contour sensiblement circulaire dont le flanc est perpendiculaire à ladite face principale de la plaquette et dont le fond forme une cuvette. The present invention also relates to the device obtained by the method according to the invention and created in a monocrystalline body of an intermetallic compound crystallizing in the cubic system with centered faces characterized in that its main face being in a plane of the family {100 }, it comprises at least one cell with a substantially circular outline, the side of which is perpendicular to said main face of the plate and the bottom of which forms a bowl.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. The description which follows with reference to the appended drawings will make it clear how the invention can be implemented.
La figure 1 représente une vue en perspective d'une plaquette, en AsGa par exemple, portant une alvéole réali- sée par le procédé selon l'invention. FIG. 1 represents a perspective view of a wafer, made of AsGa for example, carrying a cell produced by the method according to the invention.
La figure 2 est une vue de dessus de la même plaquette au cours de la réalisation de ladite alvéole par le procédé selon l'invention. Figure 2 is a top view of the same wafer during the production of said cell by the method according to the invention.
La figure 3 représente une coupe~ suivant la ligne 111-111 de la plaquette illustrée par la figure 2. FIG. 3 represents a section ~ on line 111-111 of the plate illustrated in FIG. 2.
Les figures 4 et 5 sont-respectivement une vue de dessus et une coupe suivant la ligne V-V de la plaquette terminée. Figures 4 and 5 are respectively a top view and a section along the line V-V of the finished wafer.
Il est à noter que, sur les figures, les dimensions sont considérablement exagérées, ceci afin de rendre les dessins plus clairs. It should be noted that, in the figures, the dimensions are considerably exaggerated, this in order to make the drawings clearer.
Sur la figure 1, on a représenté en perspective un corps monocristallin en forme de plaquette 1 d'un composé intermé- tallique cristallisant dans le système cubique à faces centrées, par exemple de l'arséniure de gallium. In Figure 1, there is shown in perspective a monocrystalline body in the form of wafer 1 of an intermetallic compound crystallizing in the cubic system with centered faces, for example gallium arsenide.
La face principale 2 de cette plaquette 1 est dans un plan de la famille {zoo}, par exemple un plan (100) ; les flancs 3a et 3b de ladite plaquette sont dans les plans de clivage (011) et (roll) et les flancs 4a et 4b sont dans les plans de clivage (011), (011). L'épaisseur de cette plaquette est, par exemple de 150 pm. The main face 2 of this plate 1 is in a plane of the family {zoo}, for example a plane (100); the flanks 3a and 3b of said plate are in the cleavage planes (011) and (roll) and the flanks 4a and 4b are in the cleavage planes (011), (011). The thickness of this plate is, for example 150 μm.
Dans ladite plaquette 1 est creusée l'alvéole 5 obtenue par le procédé selon l'invention. In said plate 1 is hollowed out the cell 5 obtained by the method according to the invention.
Conformément aux figures 2 et 3, pour obtenir ladite alvéole, on recouvre la plaquette 1 d'une pellicule masquante 6, en nitrure de silicium par exemple, d'une épaisseur de l'ordre de 1000 à 2000 A. On peut éventuellement déposer cette pellicule masquante sur un film métallique, non représenté sur la figure, qui permet de prendre ulté- rieurement des contacts. In accordance with FIGS. 2 and 3, to obtain said cell, the wafer 1 is covered with a masking film 6, made of silicon nitride for example, with a thickness of the order of 1000 to 2000 A. This can optionally be deposited masking film on a metallic film, not shown in the figure, which allows subsequent contacts to be made.
Dans cette pellicule masquante 6, on crée, par les procédés de photogravure classiques, une fenêtre 7 ayant la forme d'un octogone régulier dont un premier et un second côtés consécutifs 8 et 9 font avec la direction @ paral lèle au côté 3a et référencée 10 un angle a sensiblement égal à 22030'. In this masking film 6, a window 7 having the shape of a regular octagon is created, by the conventional photogravure methods, of which a first and a second consecutive side 8 and 9 are with the direction @ parallel to side 3a and referenced 10 an angle a substantially equal to 22030 ′.
Avec un bain d'attaque du GaAs on procède ensuite à la morsure. On utilise, par exemple, un bain composé d'ammo niaque (NH40H) et d'eau oxygénée (H202) et l'on choisit, de préférence, un PH compris entre 8 et 8,8, par exemple 8,4. With a GaAs attack bath, the bite is then carried out. One uses, for example, a bath composed of ammonia (NH40H) and hydrogen peroxide (H2O2) and one chooses, preferably, a PH ranging between 8 and 8.8, for example 8.4.
Pour enlever une épaisseur de 100 pm, l'attaque dure plusieurs heures mais on peut l'accélérer par chauffage ou par l'utilisation d'ultra-sons. To remove a thickness of 100 μm, the attack lasts several hours but can be accelerated by heating or by the use of ultrasound.
On peut également utiliser comme bain une solution connue au brome méthanol Br2, CH3CH2OH ou encore un mélange d'acide sulfurique SO4H2 et d'eau oxygénée H202. It is also possible to use as a bath a known solution of bromine methanol Br2, CH3CH2OH or else a mixture of sulfuric acid SO4H2 and hydrogen peroxide H2O2.
Dans le cas où la plaquette 1 serait en GaP, on utiliserait, par exemple, un bain d'attaque composé d'acide chlorhydrique C1H et d'acide nitrique fumant NO3H. In the case where the wafer 1 is made of GaP, one would use, for example, an attack bath composed of hydrochloric acid C1H and fuming nitric acid NO3H.
Si la plaquette 1 est obtenue dans un composé II-VI, par exemple CdHgTe, le bain d'attaque peut être avantageusement un mélange de brome Br2 et d'acide bromhydrique BrH. If the wafer 1 is obtained in a compound II-VI, for example CdHgTe, the attack bath can advantageously be a mixture of bromine Br2 and hydrobromic acid BrH.
On obtient ainsi l'alvéole 5 (fig. 4 et 5) à contour sensiblement circulaire dont le flanc 11 est perpendiculaire à la face 2 de la plaquette et dont le fond 12 a la forme d'une cuvette. The cell 5 is thus obtained (FIGS. 4 and 5) with a substantially circular contour, the side 11 of which is perpendicular to the face 2 of the plate and the bottom 12 of which has the shape of a bowl.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8015001A FR2486104A1 (en) | 1980-07-04 | 1980-07-04 | Etching a circular opening in a FCC monocrystal - esp. an intermetallic compound using a carefully oriented polygonal mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR8015001A FR2486104A1 (en) | 1980-07-04 | 1980-07-04 | Etching a circular opening in a FCC monocrystal - esp. an intermetallic compound using a carefully oriented polygonal mask |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2486104A1 true FR2486104A1 (en) | 1982-01-08 |
Family
ID=9243892
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8015001A Withdrawn FR2486104A1 (en) | 1980-07-04 | 1980-07-04 | Etching a circular opening in a FCC monocrystal - esp. an intermetallic compound using a carefully oriented polygonal mask |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2486104A1 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1980
- 1980-07-04 FR FR8015001A patent/FR2486104A1/en not_active Withdrawn
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