СПОСОБ ХИМИЧЕСКОГО ТРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ Российский патент 2014 года по МПК H01L21/311 

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и ИС, в частности к обработке поверхности чистых полупроводников перед технологическими операциями.

Известны способы химического травления поверхности полупроводников, сущность которых состоит в том, что обработку проводят в различных растворах, травителях и т.п. [1].

Недостатками химического травления поверхности полупроводников являются недостаточное удаление образовавшегося оксида и длительность обработки процесса.

Целью изобретения является полное удаление образовавшегося оксида на поверхности полупроводников и сокращение времени обработки.

Поставленная цель достигается использованием травителя, в состав которого входят следующие компоненты: фтористоводородная кислота (HF), азотная кислота (HNO₃) и уксусная кислота (CH₃COOH) в соотношении 1:6:3.

Сущность способа заключается в том, что химическое травление поверхности полупроводников проводят в травителе, состоящем из следующих компонентов: фтористоводородной (HF), азотной (HNO₃) и уксусной (CH₃COOH) кислот в соотношении 1:6:3. Время химического травления равно 6 минут.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что химическое травление чистых полупроводников основано на окислении их поверхности и удалении (растворении) образовавшегося оксида. Травители, применяемые для обработки полупроводников, состоят из окислителя и растворителя, а также добавок, которые вызывают ускорение или замедление химических реакций. Большую часть травителей для кремния представляют собой смеси на основе фтористоводородной и азотной кислот. В процессе травления кремний, взаимодействуя с азотной кислотой, образует оксид, который далее растворяется в фтористоводородной кислоте:

Si+2HNO₃→SiO₂+NO₂↑+NO↑+H₂O

SiO₂+4HF→SiF₄+2H₂O

Скорость образования оксида кремния должна быть ниже скорости непрерывного удаления окисла SiO₂ с поверхности. Для этого в состав травителя вводится замедлитель процесса окисления - уксусная кислота CH₃COOH.

Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.

ПРИМЕР 1. Процесс проводят на установке химической обработки, при соотношении компонентов:

HF:HNO₃:CH₃COOH

1:7:4

Время травления 9 мин.

Процент выхода годных приборов составил 92%.

ПРИМЕР 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при соотношении компонентов:

HF:HNO₃:CH₃COOH 1:7:3,5

Время травления 8 мин.

Процент выхода годных приборов составил 94%.

ПРИМЕР 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при соотношении компонентов:

HF:HNO₃:CH₃COOH 1:6:3,5

Время травления 7 мин.

Процент выхода годных приборов составил 96%.

ПРИМЕР 4. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Процесс проводят при соотношении компонентов:

HF:HNO₃:CH₃COOH 1:6:3

Время травления 6 мин.

Процент выхода годных приборов составил 98%.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает полное удаление образовавшегося оксида на поверхности полупроводников и сокращение времени обработки.

Литература

1. Обработка полупроводниковых приборов/ Под редакцией В.П. Запорожский, Б.А. Лапшинов. М., с.183.

Использование: для изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем (ИС). Сущность изобретения заключается в том, что химическое травление поверхности полупроводников проводят в травителе, состоящем из следующих компонентов: фтористоводородной (HF), азотной (HNO₃) и уксусной (CH₃COOH) кислот в соотношении 1:6:3. Технический результат: полное удаление образовавшегося оксида на поверхности полупроводников и сокращение времени обработки.

Способ химического травления полупроводников, включающий обработку поверхности полупроводников, отличающийся тем, что обработку поверхности полупроводников ведут в травителе, состоящем из следующих компонентов: фтористоводородной (HF), азотной (HNO₃) и уксусной (CH₃COOH) кислот в соотношении 1:6:3, время обработки 6 минут, при этом процент выхода годных приборов составил 98%.