Раствор для травления алюминия Советский патент 1977 года по МПК C09K13/00 

1

Изобретение относится к составам для травления, а именно к растворам для травления алюминия, используемым для изготовления деталей фотохимическим методом.

Изпестны растворы для травления пленок алюминия при изготовлении нолупроводниковых приборов, содержащие в своем составе ортофосфорную, азотную и уксусную кислоты 1 1 .

При применении указанных растворов на основе ортофосфорной кислоты для травления слоев алюминия толщиной 10 мкм и выше обнаружены следующие недостатки: процесс травления характеризуется бурным газовыделением; из-за высокой вязкости раствора пузырьки водорода, выделяющегося при травлении, прилипают к дорожкам травления и препятствуют полному удалению алюминия, что приводит к неровности края, подтравливанию и к появлению значительного количества ненротравленных островков. Кроме того, необходим подогрев раствора с целью увеличения скорости травления. Вследствие трудности поддержания постоянной температуры в обьеме травителя нроисходит ухудщение равномерности травления, что осложняет определение момента окончания процесса.

Целью изобретения является повышение качества травления алюминия.

Для этого в раствор, содержащий ортофосфорную, азотную и уксусную кислоты, дополнительно вводят хлорное железо и соляную кислоту при следующем соотнощении комнонентов, об. ч.:

Ортофосфорная кислота

(уд. вес. 1,735 г/см)2-6

Азотная кислота

(уд. вес. 1,42 г/смЗ)1-2

Уксусная кислота

(уд. вес. 1,05 г/см)4-12

Хлорное железо (уд. вес. водного раствора 1,19- 1,21 г/смЗ)1-3

Соляная кислота

(уд. вес. 1,17 г/см)2-5

Введение добавок хлорного железа и соляной кислоты, активно травящих алюминий, особенно в присутствии сильного окислителя- азотной кислоты, при указанном соотношении комнонентов настолько повыщает скорость травления алюминия, что исключается необходимость в подогреве раствора. Указанный эффект наблюдается только при совместном действии хлорного железа и соляной кислоты, так как при введении в раствор лищь одного из указанных компонентов не наблюдается достаточного увеличения скорости, ухудшаются край и равномерность травления и снижается стойкость маскирующих покрытий при селективном травлении. Кроме того, в результате введения указанных добавок значительно снижается вязкость травящего раствора, вследствие чего улучшаются условия для эвакуации пузырьков водорода из дорон ек травления, облегчается доступ травителя к металлу, что в конечном итоге приводит к улучщению равномерности травления, уменьшению неровностей края и количества непротравленных зчастков. Присутствие ортофосфорной кислоты в растворе улучшает смачиваемость поверхности алюминия, но увеличивает вязкость травителя, чем затрудняется процесс отрыва пузырьков газа от поверхности металла. Уксусная кислота позволяет снизить вязкость раствора, является выравнивающей добавкой, обеспечивая равномерность травления металла по поверхности. Оптимальное соотношение компонентов предложенного раствора установлены экспериментальным путем.

Пример. Хранитель для алюминия следующего состава, об. ч.: ортофосфорная кислота (уд. вес. 1,735 г/см) 4; азотная кислота (уд. вес. 1,42 г/см) 1,5; уксусная кислота (уд. вес. 1,05 г/см) 8; хлорное железо (уд. вес. водного раствора 1,19-1,21 г/см) 2 и соляная кислота (уд. вес. 1,17 г/см) 3,5, готовят путем последовательного смешивания предварительно приготовленного водного раствора хлорного железа с остальными компонентами.

Образцы для травления готовят следующим образом.

На заготовках диэлектрика лакофольгового типа ФДИ с толщипой алюминия 30 мкм методом фотопечати с использованием фоторезистов ФН-11 или ФП-383 формируют маскпруюпдий слой для селективного травления с целью получения лепестковых выводов. Заготовки с фоторезистивным слоем термически задубливают, после чего подвергают травлению в растворе приведенного состава. Температура травления 18-25°С. Положение заготовок в объеме травителя горизонтальное или

вертикальное. Заготовки выдерживают в растворе до полного вытравления алюминия из дорожек травления. Время травления 9- 12 мин.

При травлении алюминия в предложенном растворе повышается качество травления. Кроме того, в растворе для травления алюминия при комнатной температуре вследствие лучшей равномерности травления облегчается

определение момента окончания процесса, исключается расход электроэнергии на подогрев раствора, упрощается оборудование для осуществления процесса травления алюминия, улучшаются условия труда.

Предложенный раствор для травления алюминия может найти широкое применение в микроэлектронике, радиопромышленности и других родственных отраслях народного хозяйства для изготовления деталей из алюминия и его сплавов методом фотохимического травления.

Формула изобретения

Раствор для травления алюминия, содержаЩий ортофосфорную, азотную и уксусную кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения качества травления, он дополнительно содержит хлорное железо и соляную кислоту при следуюгцем соотнощении компонентов, об. ч.:

Ортофосфорная кислота

(уд. вес. 1,735 г/см)2-6

Азотная кислота

(уд. вес. 1,42 г/см)1-2

Уксусная кислота

(уд. вес. 1,05 г/см)4-12

Хлорное железо (уд. вес. водного раствора 1,19- 1,21 г/смЗ)1-3

Соляная кислота

(уд. вес. 1,17 г/см)2-5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3715250, кл. 156-22, 1973.