SU1033585A1

SU1033585A1 - Solution for etching antimonides of elements of the third group

Info

Publication number: SU1033585A1
Application number: SU823421401A
Authority: SU
Inventors: Юрий Семенович Андреев
Original assignee: Предприятие П/Я А-3724
Priority date: 1982-04-12
Filing date: 1982-04-12
Publication date: 1983-08-07

Abstract

РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ АНТЙ-. .ШНИДОВ ЭЛЕМЕНТОВ ТРЕТЬЕЙ ГРУППЫ, содержащий азотную кислоту и воду, отлич ающийс тем,что, с целью повышени чистоты обработки, он дополнительно содержит спирт изопропиловый , моноэтаноламин и фтористый натрий при следующем соотношении компонентов, вес.%: Азотна кислота 5-6 Спирт изопропиловый 2-3 Моноэтаноламин 1,5-2,0 Фтористый натрий 0,4-0,5 ВодаОстальноеSOLUTION FOR POISONING. ELEMENTS OF THIRD GROUP ELEMENTS, containing nitric acid and water, characterized in that, in order to increase the purity of the treatment, it additionally contains isopropyl alcohol, monoethanolamine and sodium fluoride in the following ratio of components, wt.%: Nitric acid 5-6 isopropyl alcohol 2-3 Monoethanolamine 1,5-2,0 Sodium fluoride 0,4-0,5 Water Else

Description

(Л(L

СWITH

оо соСПoo cosP

0000

ел Изобретение-относитс к химической обработке поверхности материало и может быть использовано дл травл ни полупроводниковых антимонидов элементов третьей группы в электрон ной промышленности. Широкое -применение в народном хоз йстве нашли антимониды - полупроводниковые вещества, образованны соединением сурьмы с металлами, например , AlSb, GaSb, TnSb, которые можно рассматривать как продукты за мещени водорода в стибийе атомом металла. I В процессе изготовлед1и деталей из таких материалов онкГ подлежат химической обработке дл получени заданной геометрии, скруглени ост рых кромок и удалени заусенцеВ. Известен раствор дл химического травлени поверхности антимонйдй инди , С1, со держащий водный раствор перекиси водорода, винной кислоты и плавиковой кислоты при следующем соотношении компонентов, об.%: Плавикова кислота (40%) 2-4 Винна кислота (20%) 54-60 Перекись водорода ) 38-42 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс раствор дл химического травлени полупроводников, например, антимонида инди t23r содержащий водный раствор перекиси водорода,- винной кислоты, азотной кислоты и плавико вой кислоты при следующем соотноше нии компонентов, об.%: Винна кислота f26-27%) 20 Перекись водорода 30% 7 Азотна кислота (б5%) 1 Плавикова кислота {40%7 1 Указанный раствор предназначен дл травлени поверхности полупроводников в процессе фотолитографии При этом скорость травлени низка и составл ет 0,08-0,13 мкм/мин. Уве личение длительности химической обоаботки приводит . к..снижени1ю скоррсти реакции травлени в результате быстрого разложени перекиси водорЬ да на кислород и воду. Поэтому процесс травлени приостанавливаетс через 2-4 мин. Введение новой порци раствора приводит к нарушению равно мерности процесса и снижению точнос ти обработки. Кроме того, возможно образование окислов, затрудн ющих травление материала с одинаковой . скоростью. Следовательно, указанный раствор не Ввсосто нии обеспечить Удаление заусенцев величиной . 80 150 мкм без ухудшени чистоты обра ботки. Целью изобретени вл етс повышение чистоты обработки антимонидов элементхэв третьей группы, Указанна цель достигаетс тем, что водный раствор азотной кислоты дополнительно содержит спирт изопропиловый , моноэтаноламин и фтористый натрий при следующем содержании компонентов, вес.%:, Азотна кислота 5-6 Спирт изопропиловый 2-3 Моноэтаноламин . 1,5-2,0 Фтористый натрий 0,4-0,5 Вода .Остальное Наличие в составе раствора изЬпропиЛового спирта позвол ет повысить активность раствора. Это объ сн етс тем, что изопропиловый спирт про вл ет высокие поверхностно-активные свойства в св зи с большой ПОДВИЖ но.стью водорода гидроксильной группы . Уменьшение концентрации изопропилового спирта приводит к значительному Снижению скорости травлени , а увеличение ведет к перерасходу реактива и снижению эффективности процесса травлени . ; . Введение фтористого натри в количестве 0,4-0,5 вес.% позвол ет одновременно с повышением активности раствора стабилизировать процесс химического травлени за счет окислительно-восстановительной реакции между компонентами полупроводника и азотной кислоты. Фтористыйнатрий в водном растворе диссоциирует .с образованием ионов F, обладающих сильными, соответственно восстановительным и окислительным свойствами. Поэтому окислительновосстановительна реакци травлени происходит равномерно дл всех компонентов антимон.идов. Уменьшение или увеличение концентрации фтористого натри ведет к нарушению стабилизации процесса травлени . Добавление в раствор моноэтаноламина в количестве 1,5-2,0 вес,% обеспечивает оптимизацию скорости трав- . лени в результате присутстви ами I ногруппы, вл ющейс ингибитором коррозии. Увеличение концентрации моноэтаноламина приводит к уменьшению кислотности раствора и вследствие этого к прекращению процесса травлени . Уменьшение концентрации моноэтаноламина приводит к перетравливанию и снижению чистоты обработки . Приведенна концентраци азотной кислоты (5-6 вёс,%) позвол ет вести процесс химического травлени длительно , без ухудшени качества обработки . Изменение концентрации азотной кислоты за пределы предложенной .приводит к снижению точности и чистоты обработки.The invention relates to the chemical treatment of the surface of a material and can be used to etch semiconductor antimonides of elements of the third group in the electronic industry. Antimonides, a semiconductor substance formed by combining antimony with metals, for example, AlSb, GaSb, TnSb, which can be considered as products for the substitution of hydrogen in the metal by the metal atom, have found widespread use in the national economy. I In the process of manufacturing parts from such materials, oncGs are subject to chemical treatment to obtain a given geometry, rounding off sharp edges and removing burrs. A known solution for chemical etching of the surface of antimonium indium C1 is containing a water solution of hydrogen peroxide, tartaric acid and hydrofluoric acid in the following ratio of components, vol.%: Hydrofluoric acid (40%) 2-4 Tartaric acid (20%) 54-60 Hydrogen peroxide) 38-42 The closest in technical essence to the present invention is a solution for chemical etching of semiconductors, for example, antimonide indi-t23r containing an aqueous solution of hydrogen peroxide, tartaric acid, nitric acid and hydrofluoric acid with the following ratio Component voltages, vol.%: Tartaric acid f26-27%) 20 Hydrogen peroxide 30% 7 Nitric acid (B5%) 1 Hydrofluoric acid {40% 7 1 This solution is intended for etching the surface of semiconductors during photolithography. The etching rate is low. and is 0.08-0.13 µm / min. Increasing the duration of chemical treatment leads. to reduce the rate of etching reaction as a result of the rapid decomposition of hydrogen peroxide and oxygen and water. Therefore, the etching process is stopped after 2-4 minutes. The introduction of a new portion of the solution leads to a violation of the process uniformity and a decrease in the processing accuracy. In addition, the formation of oxides, which impede the etching of the material with the same, is possible. by speed. Consequently, this solution is not DETAILED in ensuring the removal of burrs by value. 80 150 microns without deterioration of the processing purity. The aim of the invention is to increase the purity of the treatment of antimonides of elements of the third group. This goal is achieved in that the aqueous solution of nitric acid additionally contains isopropyl alcohol, monoethanolamine and sodium fluoride with the following content of components, wt.%: Nitric acid 5-6 3 Monoethanolamine. 1.5-2.0 Sodium fluoride 0.4-0.5 Water. Others The presence of propanol in the solution makes it possible to increase the activity of the solution. This is due to the fact that isopropyl alcohol exhibits high surface-active properties due to the large MOVEMENT of hydrogen of the hydroxyl group. A decrease in the concentration of isopropyl alcohol leads to a significant decrease in the rate of etching, and an increase leads to waste of the reagent and a decrease in the efficiency of the etching process. ; . The introduction of sodium fluoride in an amount of 0.4-0.5 wt.% Allows simultaneously with an increase in the activity of the solution to stabilize the process of chemical etching due to the redox reaction between the components of the semiconductor and nitric acid. Sodium fluoride in an aqueous solution dissociates. With the formation of F ions with strong, respectively, reducing and oxidizing properties. Therefore, the oxidative-etching etching reaction occurs uniformly for all components of the antimon. A decrease or increase in the concentration of sodium fluoride leads to a disturbance in the stabilization of the etching process. Adding monoethanolamine in the amount of 1.5-2.0 wt.% Provides optimization of the rate of trav-. laziness as a result of the presence of the first group, which is a corrosion inhibitor. Increasing the concentration of monoethanolamine leads to a decrease in the acidity of the solution and consequently to the termination of the process of etching. The decrease in the concentration of monoethanolamine leads to over-etching and a decrease in the purity of the treatment. The given concentration of nitric acid (5-6 weights,%) allows chemical etching to be carried out for a long time, without degrading the quality of processing. A change in the concentration of nitric acid beyond the limits of the proposed one leads to a decrease in the accuracy and purity of the treatment.

; Способ осуществл етс следукнцим 66pa3ONt; в необходимое .количество азотной кислоты добавл ют воду, а затем - спирт изопродйловый, моноэтанол амин и воду. ; The method is carried out by following 66pa3ONt; water is added to the required amount of nitric acid, and then isoprodyl alcohol, monoethanol amine, and water.

Эффективность обработки различными составамиThe processing efficiency of various compounds

Пример. Дл проведени испы .таний подготавливают 3 смеси. Результаты испытаний предлагаемого раствора дл указанных концентраций приведены в таблице.Example. To conduct tests, 3 mixtures are prepared. The test results of the proposed solution for the indicated concentrations are given in the table.

Claims

ANTI-ETCHING SOLUTION. • MONIDES OF ELEMENTS OF THE THIRD GROUP, containing nitric acid and water, which is characterized in that, in order to increase the purity of the treatment, it additionally contains isopropyl alcohol, monoethanolamine and sodium fluoride in the following ratio of components, wt.%:

Nitric acid 5-6

Isopropyl alcohol 2-3

Monoethanolamine 1.5-2.0

Sodium fluoride 0.4-0.5

Water Else