SU876802A1

SU876802A1 - Электролит дл анодировани алюмини

Info

Publication number: SU876802A1
Application number: SU792842671A
Authority: SU
Inventors: Юрий Сергеевич Гусар; Капитолина Александровна Курбатова
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4149
Priority date: 1979-10-04
Filing date: 1979-10-04
Publication date: 1981-10-30

Description

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ АНОДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относитс к электролитическому получению оксианьгх покрытий (анодирование) на алюминиевой фольге (тонка пленка алюмини ), используемой в производстве микросхем. ; Известен электролит дл анодировани алюмини , содержащий 20%-ную серную кислоту с добавкой моноэтаноламина (150г/л) Cl. Однако известный электролит предназначен дл анодировани металлических изделий с получением толстых оксидных Покрытий и не может быть .использован дл анодировани тонких пленок алюмини примен емых в микроэлектронике дл полу чени структур: подложка-проводник-диэлектрик-проводншс . Анодирование при соз дании таких структур провод т с использованием фоторезистивной маски, котора должна надежно защищать контактные переходы и площадки от окислени . Кроме того, известный электролг1т на основе серной кислоты достаточно .агрессивен и маска из фоторезиста в нем выдерживает . напр жение формировани окисла не более 4О В. Таким образом, о качестве окисной пленки (ее электрических характеристиках ) можно судить уже по напр жению формировани , поскольку улучшение диэлектрических свойств окисной пленки находитс в зависимости, пропорциональной увеличению формующего напр жени . Кроме того, в электролитах на основе серной кислоты существенным недостатком вл етс ступенька на границе металл контактной площадки-оксид, котора также приводит к отслаиванию фоторезиста как и увеличение формующего напр жени . Наиболее близким к предлагаемому вл етс электролит дл анодировани тонких пленок алюмини , содержащий ортофосфорную кислоту и воду 2 J. Однако данный электролит недостаточно эффективен - оксидные пленки формируютс при напр жении 52,5 В. В этом режиме пленки -на 1 мкм анодируютс за 2О-30 мин, а участки буауши; контактов защищаютс фоторезистом без угрозы 38 его разрушени . Поскольку цидлектрические свойства пленок наход тс в пр мой зависимости от напр жени формовки, то повышение напр жени при анодировании алюмини привоцит к повышению качества окисных пленок, но повышение напр жени формовки в электролите известного состава приводит к тому, что участки буауших контактов, защищенные фоторезистом , разрушаютс . :, Цри этом„со1гоотивлеш1е изол ции составл ет 1О 1О°Ом, а электрическа прочность изол ции - 35В, Цель изобретени - повышение электрических свойств оксидных пленок и интенсификаци процесса. Указанна цель достигаетс тем, что электролит, содержащий ортофосфорную ки слоту и воду, дополнительно содержит мо ноэтаноламин при следующем соотношении компонентов, об.%: Ортофосфорна кислота3-7 Моноэтаноламин1 2 ВодаОстально Электролит готов т растворением ком- понейтов в воде. Процесс анодировани рекоменауетсл проводить в потенциостатическсж режиме при напр жении формовки 10О В и анодной плотности тока 46 мА/см . Выбор данного электролита дл анодировани тонких пленок, алюмини обусловлен тем, что в известном электролите пр

Ортофосфорна кислота (уд. вес. 1,86 г(смЗ)

Моноэтаноламин

Вода

2 Анодна плотность тока, мА/см

Формирующее напр жение, В i Скорость развертки напр жени . В/с

Скорость анодирований на толшину 1 мкм, мин

Технико-экономический эффект при использовании предлагаемого электролита в производстве заключаетс в том, что данный электролит улучшает диэлектрические характеристики окисных пленок, тем самым

7 2

5 1,5

3 1

91 6

75 120

15

Claims

повышаетс качество тонкопленочных коммутационных многоуровневых плат на основе алюмини и его оксидов. Применение предлагаемого электролита сокращает технологический цикл за счет уменьшени 2 напр жении формовки 100 В происходит отслаивание фоторезиста, защищающего контактные площадки и под него проникает электролит. При этом контактна площадка тер ет заданные размеры, конфигурацию и электрические свойства, что приводит к браку. Введение в электролит на основе ортофосфорной кислоты аминопроизводной одноатомных спиртов исключаетэтот дефект и в св зи с этим дает возможность увеличить напр жение формовки до 1ОО В. При этом барьерный слоК в пористом оксиде, ответственный за диэлектрические свойства окисной пленки, так как имеет высокое сопротивление ионному току, увеличиваетс пропорционально напр жению формовки. Эксперимент показывает, что скорость роста окисной пленки в присутствии добавки увеличиваетс в 2 раза по сравнению с анодированием в электролите известного состава. На основании микроскопических исследований установлено, что в предлагаемом электролите образуютс ровные мелкозернистые пленки с меньшим .размером окисных чеек и более плотной их упаковкой , при этом сопротивление изол ции составл ет lo-lO Ом, а прочность кзол цин 50 В. В таблице представлены примеры предлагаемого электролита. 58768 времени анодировани ориентировочно &-. i раза и увеличивает процент выхода годных , что в процессе его использовани позвол ет полг1ить экономию, котора сосгавп ег окало 10 тыс руб. на годовую $ программу. - Формула изобретени Электролит дл анодировани алюмини , содержащий ортофосфорную кислоту и воду, отличающийс тем, что, с целью повышени электрических свойств оксидных пленок и интенсификации процесса, О 026 он дополнительно соцержит моноэтаноламин при следующем соотношении коктонентов/об .%: Ортофосфорна кислота3-7 Моноэтаноламин1-2 ВодаОстальное Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Пименова К. Н. и др. О вли нии моноэталонамина на процесс анодировани сплавов алюмини . Журнал прикладной химии/1975, т. 13, № 9, с. 19711974 .
2. Патент США № 3723258, кл. 204-15, опублик. 1973.