SU1074327A1 - Травитель дл кремни - Google Patents

Abstract

ТРАВИТЕЛЬ ДЛЯ КРЕМНИЯ, включающий дифторид ксенона, о т л ич а ю щ.и и с   тем, что, с целью повышени  устойчивости травител , он содержит ацетонитрил при следующем соотношении компонентов мас.%: Дифторид ксенона 1-6 Ацетонитрил94-99

Description

Изобретение относитс  к полупроводниковой технике и может быть использовано в технологии изготовлени  полупроводниковых приборов и инч егральных схем. В насто щее врем  дл  травлени  кремни  широко используютс  травители на основе смеси концентрированных кислот при следующем содержании компо нентов, об.%: Плавикова  кислота 10-30 Азотна  кислота 25-50 Уксусна  кислота 30-70 правление провод т в стандартных травильных установках при непрерывном перемещивании раствора с целью принудительного массопереноса при темпера .турах 293-333 К. Однако указанные травители облада ют принципиальными недостатками, заключающимис  в следующем. Травители отличаютс  нестабильностью вследствие выделени  окислов азота. Хранители содержат высокотоксичны вещества. Обычньми приемами, устран ющими указанные недостатки,  дл ют С:  использбвание только свежепригото ленных растворов, создание на пред-; при ти х, производ щих полупроводниковые приборы и интегральные схемы, эффективных очистных сооружений. Эти обсто тельства привод т к зна чительному усложнению и удорожанию технологических процессов. . Наиболее близким техническим реше нием  вл етс  травитель дл  кремни , включающий дифторид ксенона. Данный травитель содержит, мас.%: Дифторид ксенона 0,1-2 Вода98-99, Травление полупроводниковых кристаллов ведут при температуре 2883 (23К. Принципиальным недостатком указан ного трашйтел   вл етс  высока  скорость разложени  активного компонента вследствие гидролиза, что приводит к увеличению расхода дифторида ксенона. Целью изобретени   вл етс  повьше ние устойчивости травител . Цель достигаетс  тем, что травитель дл  кремни , включающий дифтори ксенона, дополнительно содержит ацетонитрил при следующем соотношении компонентов, мас.%: 7 Дифторид ксенона Ацетонитрил Процесс травлени  проводитс  при температурах 293-313 К. Указанные экепериментальные услови  обусловлены следующими обсто тельствами . Диапазон температур 293-313 К  вл етс  наиболее оптимальным дл  технологических процессов обработки кремниевых пластин, так как исключает необходимость использовани  дополнительной аппаратуры дл  стабилизации температуры травител . При C,gp 1% происходит значительное уменьшение скорости травлени  кремни . При CXBF, 6% в области температур 35-40с -увеличиваетс  скорость разложени  дифторида ксенона и процесс становитс  нестабильным.. Пример. Раствор травител  готов т растворением навесок днфторида ксенона в ацетонитриле. Определение времени разложени  дифторида ксенона и травление монокристаллов кремни  провод т в тефлоновом реакторе при непрерывном перемешивании раствора травител . Температуру травител  задают и поддерживают посто нной с помощью ультратермостата И-10. Определение времени разложени  дифторида ксенона провод т периодическим титрованием проб раствора иодометрическим методом. В таблице приведены времена полуразложени  дифторида ксенона ), растворенного в воде и ацетонитриле. Как видно из таблицы, растворы дифторида ксенона в ацетонитриле обладают значительно большей устойчивостью, чем водные. Дл  травлени  монокристаллов кремни  испытаны травители следующих составов , мас.%: IXeF 1,0 Ацетонитрил IIXeFj 2,5 Ацетонитрил IIIXeFj 6,0 Ацетонитрил 94 Испытани  провод т при температурах 293, 303, . По изменению массы образца за врем  опыта определ ют скорость травлени  кремни  и с помощью металлографического микроскопа контролируют качество поверхности . Скорость травлени  кремни  в (А/мин) составл ет в травителе I1UO, 150, 300 II200, 36Q, 720 III700, 11QO, 2100 дл  температур 293, 303 и соответственно. При использованигт полированных образцов поверхность кремни  после травлени  в данном травителе остает с  зеркальной и гладкой, рельеф поверхности практически не мен етс . При использовании данного травит л  могут быть получены следующие те нико-экономические преимущества по сравнению с прототипом. Данный состав позвол ет значител но увеличить коэффициент полезного использовани  травителей на основе дифторида ксенона за счет уменьщени скорости разложени  дифторида ксено на по сравнению с известным травиТ°К

293 298 303 313

Vi(XeFj +HjO)

/(XeFj +ацетонитрил)

мин

мин

40 27

2,1x10

6,6x10 3,2x102 274 телем (см. таблицу). Так, при комнатной температуре скорость разложе-ни  дифторида ксенона в ацетонйтриле почти в 1000 раз ниже, чем в известном травителе. При использовании данного состава по вл етс  возможность достаточно длительного хранени  неиспользованного травител . При комнатной температуре врем  хранени  травител , соответствующее уменьшению концентрации активного компсУнента на 50%, составл ет 15 суток, тогда как в базовом травителе это врем  составл ет лиш 40 мин. Использование ацетонитрила в качестве растворител  позвол ет повысить чистоту травител  и избавитьс  От вредных примесей, характерньк дл  водных растворов, таких, например, как ионы щелочных и щелочно-земельных металлов.

Claims (1)

1. ТРАВИТЕЛЬ ДЛЯ КРЕМНИЯ, включающий дифторид ксенона, о т л ичающийся тем, что, с целью < повышения устойчивости травителя, он содержит ацетонитрил при следующем соотношении компонентов, мас.2: Дифторид ксенона 1-6

   Ацетонитрил 94-99 г

   полупробыть ис10

   10-30

   25-50

   30-70 стандартных