RU2747075C1 - Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) - Google Patents
Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2747075C1 RU2747075C1 RU2020124490A RU2020124490A RU2747075C1 RU 2747075 C1 RU2747075 C1 RU 2747075C1 RU 2020124490 A RU2020124490 A RU 2020124490A RU 2020124490 A RU2020124490 A RU 2020124490A RU 2747075 C1 RU2747075 C1 RU 2747075C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mesa
- etchant
- parts
- composition
- orientation
- Prior art date
Links
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Images
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
- H01L21/30612—Etching of AIIIBV compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
Изобретение относится к материаловедению может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов. Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) включает плавиковую кислоту, перекись водорода и воду при следующем соотношении компонентов (объемные доли): 2 части 46% плавиковой кислоты ОСЧ, 2 части 30% перекиси водорода ОСЧ и 450 частей деионизованной воды. Изобретение позволяет обеспечить формирование меза-структуры с наклоном боковых стенок элементов 45-50° в ортогональных кристаллографических направлениях [110] и [1-10], без формирования «обратного угла», однородность травления по площади пластины и высокую воспроизводимость процесса. 3 ил.
Description
Изобретение относится к материаловедению, в частности к области обработки поверхности антимонида индия (InSb) ориентации (100) травителем для создания меза-стуктуры, и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов.
Целью данного изобретения является разработка состава травителя для создания меза-стуктуры, который позволяет получать идентичный наклон боковых стенок меза-элементов в ортогональных кристаллографических направлениях [110] и [1-10] (направлениях скола) порядка 50° без формирования «обратного угла» (термин «обратный угол» поясним ниже), являющихся необходимыми критериями качественной пассивации диэлектрическим покрытием, наносимым любым способом.
«Обратный угол» - отрицательный наклон боковой стенки. Для наглядности на фиг.1 приводим изображение с растрового электронного микроскопа (РЭМ) - изображение меза-элемента, имеющего «обратный угол».
Изобретение позволяет обеспечить формирование меза-структуры с наклоном боковых стенок элементов 45°-50° в ортогональных кристаллографических направлениях [110] и [1-10], без формирования «обратного угла», высокую воспроизводимость процесса.
Известен состав травителя для создания мезы для антимонида индия ориентации (100), включающий лимонную кислоту, перекись водорода, воду, фосфорную кислоту [RU2699347C1]. Данный травитель обеспечивает одинаковый угол в ортогональных кристаллографических направлениях [110] и [1-10]. Качественная пассивация сформированных меза-элементов возможна с помощью большинства используемых конформных способов нанесения диэлектрических покрытий. Однако нанесение диэлектрических покрытий резистивным способом, не обладающих конформностью, не обеспечивает полной пассивации меза-элементов в силу достаточно большого угла наклона боковой стенки меза-элемента (порядка 70°).
Известен состав травителя для создания мезы для InP ориентаци (100), включающий 12N HCl: 30% H2O2 в соотношении 1:1 [Sadao Adachi, Hitoshi Kawaguchi, Chemical Etching Characteristics of (001) InP, Journal of The Electrochemical Society, Volume 128, Number 6, 1981]. Формируемые данным травителем меза-элементы имеют наклон боковых стенок порядка 50°. Недостатком данного травителя для антимонида индия ориентации (100) является формирование «обратного угла» в направлении [110].
Задачей изобретения является обеспечение формирования меза-структуры с наклоном боковых стенок элементов порядка 50° в ортогональных кристаллографических направлениях [110] и [1-10] без формирования «обратного угла», что необходимо для качественной пассивации любым способом и высокой воспроизводимости процесса.
Задача решается за счет того, что состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) включает плавиковую кислоту, перекись водорода и воду при следующем соотношении компонентов (объемные доли): 2 части 46% плавиковой кислоты ОСЧ, 2 части 30% перекиси водорода ОСЧ и 450 частей деионизованной воды.
Сущность изобретения поясним на примерах практического исследования заявляемого состава. Все исследования проводились на нелегированных пластинах InSb (100) n-типа с концентрацией носителей заряда ~ 5×1014 см-3. После подготовки поверхности пластин с применением химико-механического и химико-динамического полирования проводился стандартный процесс фотолитографии с использованием фоторезиста SP16. После травления образцы промывались в деионизованной воде в течение 5 мин и высушивались чистым газообразным азотом.
Для исследования профиля меза-структуры образцы скалывались в кристаллографических направлениях [110] и [1-10]. При использовании травителя предлагаемого состава получены следующие профили элементов меза-структуры (Фиг. 2. Профили боковых стенок элементов меза-структуры в кристаллографических направлениях [110] и [1-10]). Изображение получено в режиме вторичных электронов на сканирующем электронном микроскопе Jeol JSM 7001F при увеличении 50000х)
Ключевой особенностью данного травителя является получаемый при травлении идентичный профиль в кристаллографических направлениях [110] и [1-10] с наклоном боковых стенок 45°-50°, без формирования «обратного угла», что является необходимым условием для последующей качественной пассивации любым способом.
Состав травителя также обеспечивает оптимальную скорость травления (~7,5 нм/с), что позволяет оператору работать в удобном временном технологическом окне и обеспечивает высокую воспроизводимость процесса. в гидродинамических условиях по способу вращающегося диска в устройстве типа «бочка» со скорость 75 об/мин. Пассивация сформированных меза-элементов резистивным способом показана на фиг.3
Показано, что сформированные меза-элементы полностью покрыты диэлектрическим покрытием. Таким образом, данный состав травителя позволяет формировать меза-элементы, удовлетворяющим критериям для качественной пассивации любым способом.
Claims (1)
- Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100), включающий плавиковую кислоту, перекись водорода и воду при следующем соотношении компонентов (объемные доли): 2 части 46% плавиковой кислоты ОСЧ, 2 части 30% перекиси водорода ОСЧ и 450 частей деионизованной воды.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020124490A RU2747075C1 (ru) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020124490A RU2747075C1 (ru) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2747075C1 true RU2747075C1 (ru) | 2021-04-26 |
Family
ID=75584948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020124490A RU2747075C1 (ru) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2747075C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU521921A1 (ru) * | 1974-07-04 | 1976-07-25 | Государственный ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности | Травитель дл антимонида инди |
| US10069033B2 (en) * | 2014-01-15 | 2018-09-04 | The Regents Of The University Of Michigan | Integration of epitaxial lift-off solar cells with mini-parabolic concentrator arrays via printing method |
| US10141465B2 (en) * | 2014-04-04 | 2018-11-27 | The Regents Of The University Of Michigan | Epitaxial lift-off processed GaAs thin-film solar cells integrated with non-tracking mini-compound parabolic concentrators |
| RU2699347C1 (ru) * | 2019-04-17 | 2019-09-04 | Акционерное общество "НПО "Орион" | Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) |
| US20200051869A1 (en) * | 2018-07-02 | 2020-02-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device |
-
2020
- 2020-07-14 RU RU2020124490A patent/RU2747075C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU521921A1 (ru) * | 1974-07-04 | 1976-07-25 | Государственный ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности | Травитель дл антимонида инди |
| US10069033B2 (en) * | 2014-01-15 | 2018-09-04 | The Regents Of The University Of Michigan | Integration of epitaxial lift-off solar cells with mini-parabolic concentrator arrays via printing method |
| US10141465B2 (en) * | 2014-04-04 | 2018-11-27 | The Regents Of The University Of Michigan | Epitaxial lift-off processed GaAs thin-film solar cells integrated with non-tracking mini-compound parabolic concentrators |
| US20200051869A1 (en) * | 2018-07-02 | 2020-02-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device |
| RU2699347C1 (ru) * | 2019-04-17 | 2019-09-04 | Акционерное общество "НПО "Орион" | Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10186428B2 (en) | Removal methods for high aspect ratio structures | |
| DE112008003598B4 (de) | Verfahren zum Ätzen einer Öffnung mit hohem Längen-/Breitenverhältnis | |
| US7521369B2 (en) | Selective removal of rare earth based high-k materials in a semiconductor device | |
| US7510975B2 (en) | Method for manufacturing a semiconductor device having trenches defined in the substrate surface | |
| US8598039B2 (en) | Barrier layer removal method and apparatus | |
| US20070224826A1 (en) | Plasma dielectric etch process including in-situ backside polymer removal for low-dielectric constant material | |
| CN112608754A (zh) | 一种高选择性的蚀刻液 | |
| KR100782632B1 (ko) | 절연막의 에칭 방법 | |
| US6372634B1 (en) | Plasma etch chemistry and method of improving etch control | |
| RU2747075C1 (ru) | Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) | |
| US11605542B2 (en) | Method for dry etching compound materials | |
| Gogolides et al. | Highly anisotropic room-temperature sub-half-micron Si reactive ion etching using fluorine only containing gases | |
| US10510971B2 (en) | Vapor-deposited nanoscale ionic liquid gels as gate insulators for low-voltage high-speed thin film transistors | |
| TW200931521A (en) | Method of achieving atomically smooth sidewalls in deep trenches, and high aspect ratio silicon structure containing atomically smooth sidewalls | |
| DE102020119156B4 (de) | Verfahren zur herstellung einer halbleitervorrichtung mit nadelkissenförmigem gate | |
| RU2699347C1 (ru) | Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) | |
| JP3489555B2 (ja) | シリコン残渣除去方法 | |
| US6828237B1 (en) | Sidewall polymer deposition method for forming a patterned microelectronic layer | |
| Mane et al. | Process integration of Pr-based high-k gate dielectrics | |
| JPH0813165A (ja) | シリコンのエッチング方法 | |
| US10439047B2 (en) | Methods for etch mask and fin structure formation | |
| JP3201793B2 (ja) | Ｓｉ基体の加工方法 | |
| Yonekura et al. | Reduction in Contact Resistance with In Situ O 2 Plasma Treatment | |
| JP3259282B2 (ja) | 膜堆積方法及び微細加工方法 | |
| JP2004158685A (ja) | 多結晶シリコン薄膜およびその製法 |