Раствор для очистки поверхности молибдена или сплавов на его основе Советский патент 1983 года по МПК C23G1/06 

Изобретение относится к химической очистке металлов и может быть игпояь- зовано при изготовлении полупроводниковых приборов для очистки поверхности дисков электродов от силицидов, образовавшихся в результате пайки с кремниевой струки-урой. В качестве материала электродов используется молибден или сплавы на его основе. В технологическом процессе изготовления полупроводниковых приборов широко применяется метод пайки кремниевой диффузионной структуры с электродом о помощью кремнеалюминиевого припоя, который помещают в виде фольги между кремниевой структурой и электродом с последующим нагревом До 7ОО-900С, После технологических операций собранные вьтрямительные элементы подвергаются электрическим испытаниям, В процессе испытаний часть выпрямительных элементов, неудовлетворяющих требованиям МРТУ, уходят в брак. Поскольку молибден и сплавы на его основе являются дорогостоящими материалами, то целесообразно повторно использовать диски :электродов для пайки с кремниевой структурой. Для этого с электродов уцаляется крмениевая структура.не вьщер- жавшая электрических испытаний, а оста ки кремнеалюминиевого припоя стравливают в НСБ, Н , КОН. После стравливания припоя на поверхности электродов остаются силициды, образовавшиеся в про цессе пайки, которые не удаляются в НС НГ, КОН. Известен раствор, содержащий окислитель Н N О и комплексообразователь Н F с помощью которого удаляются силициды с поверхности молибдена Ll и 2j . Однако как показали исследования, недостаток известного раствора заключается в том, что в П1Х)цессе удаления сил цвдов растворяется значительное количество материала электрода. В результате чего изменяются геометрические размеры дисков (диаметр, толщина, плоскостность и др), что ухудшает качество пайки элек тродов с кремниевой структурой. .Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является раствор содержащий перекись водорода, уксусную кислоту и гидроокись аммония рз . Однако исследования показывают, что этот раствор не очищает поверхность молибденового электрода от остатков силицидов. Это объясняется тем, что для удаления (растворения) силицидов необходимо присутствие в растворе окислит ля () и комплексообразоват ля. А в растворе нет второго. Цель изобретения - снижение растворения материала основы и интенсификация процесса. Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного раствора для очистки поверхности молибдена или сплавов на его основе, содержащего перекись водорода, уксусную кислоту и соединение аммония, в качестве соединения аммония содержит его фторид при следующем соотношении компонентов: Уксусная кислота, л.0,05-0,3 Фторид аммонид, г10-2ОО Перекись водорода (30%-ная), лДо 1 Перекись водорода (НяС)) в растворе выполняет роль окислителя, а фтористый аммоний ( NHjjF ) - комплексообразователя. Уксусную кислоту (СНвСХЮН) вводят в раствор для повышения химической активности ионов фтора. При содержании фтористого аммония менее 1О г процесс удаления силицидов протекает медленно, с увеличением содержания фтористого аммония скорость процесса возрастает, а при содержании более 200 г процесс снова замедляется. Схздер- жание уксусной кислоты менее 0,05 л практически не увеличивает скорость удаления силицидов, а более 0,3 г приводит к замедлению процесса. С целью эффективности использования предлагаемого раствора взяты молибденовые электроды диаметром 24 и толщиной 1,5 мм. Партия 1 в количестве 1О шт обрабатывается в растворе, содержащем . 1 л Н N Оз + 0,05 л HF в течение 5 мин. Партия 2-4 в количестве по 1О шт в каждой .обрабатывается в предлагаемом растворе в тбчение 10 мин. Во время химической обрабоп-ки поверхности электродов в каждой партии находится по 4 контрольных молибденовых электрода, на которых проводят взвещивание потери веса молибденовых дисков за время полного удаления силицидов с поверхности электродов. Результаты химической обработки поверхности электродов представлены в табл. 1. Как видно из табл. 1 в известном растворе (партия .1) за время полного удаления силицидов (5 мин) растворилось 1,912 г молибдена, что приводит к изменению геометрических размеров электрюдов, ухудшению качества пайки с 3100Й кремниевой структурой.. На партиях ;i-4 в предлагаемом растворе за время полного удаления силицидов (1О мин) растворилось от 0,054 до 0,064 г матибдена, что позволяет наиболее полно сохранить геометрические размеры исходных электродов, улучшить качество пайки с кремниевой структурой. Эффективность удаления силицидов с поверхности электродов из молибдена оценивают путем визуального осмотра поверхности образцов после обработки и .измерением электрических характеристик контактного соединения электрода с кремниевой полупроводниковой структурой. Г.-З.: 14 Результаты осмотра и электрические характеристики контактного соединения приведены в табл. 2. Исследования показали, что наиболее эффективным является нзобретевный раст вор. Его использование позволяет в 25-30 раз уменьшить растворение материала электродов; наиболее полно сохранить геометрические размеры электродов. улучшить качество пайки с кремниевой структурой, а также делает возможным вторичное использование дисков электро- дов и сэкономить дефицитный металл, ка- ким является мол бден и сплавы на его основе. Таблица

РАСТВОР ДЛЯ ОЧИСТКИ : ПОВЕРХНОСТИ МОЛИБДЕНА или СПЛАВОВ НА ЕГО ОСНОВЕ, преик ущественно, от силицидов, содержащий перекись водорода, уксусную кислоту и соединения аммония, отличающийся тем, что, с целью снижения растравливания основы и интенсификации процесса, он в качестве соединения аммония содержит его фторид при следующем соотношенийкомпонентов: Уксусная кислота, лО,О5-О,3 Фторид аммония, г10-20О Перекись водорода (ЗО%-ная), л. До 1 i

1 л HjO,j+0,05 л CH.JCOOH+ + 10 г N Н р10

1 л + 0,15 л CHjCOOH+

.+ 100 г

1 л ,3 л СНзСООН+

+ 200 г N Ы Р10 Примечание. Р - вес диска молибдена Р2 - вес диска молибдена

1лнл«),25„«н,он .

+ о,25 л СНаССЮНтемно-серую по25,936 25,88О 0,056

26,920 26,856 О,064

26,66О 26,6ОО 0,О6О

Т а б л и ц а 2

Диски электродов

верхность до химической обрабоэгки; после химической обработки.

л ,15 л СН4СООН+ Диски очищейы от

,, лги гсилицидов и имеют

1ОО г N

Ч

Продолжение табл. 2

но в процессе химической обработки изменились геометрические размеры дисков

190О-2ООО

характерный металлический цвет, размеры дисков не изменились