Раствор для размерного травления молибдена и меди Советский патент 1982 года по МПК C23F1/04 

(54) РАСТВОР ДЛЯ РАЗМЕРНОГО ТРАВЛЕНИЯ МОЛИБДЕНА И МЕДИ

1

Изобретение относится к микроэлект ронике и может быть использовано при изготовлении изделий для электровакуумных приборов СВЧ, а также микросхем и фотошаблонов фотолитографическим способом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности являются растворы на основе азотной кислоты, содержащие для травления молибдена азотную и ную кислоты и воду, а для травления меди - азотную и серную кислоты и добавки 13 .

Эти растворы хорошо себя зарекомендовали при травлении изделий из молибдена и меди на небольшую глубину с размерами перемычек элемента, соизмеримыми с величиной толщины материала,, а также при травлении тонких напыленных пленок молибдена и меди.

Однако произвести качественное фотохимическое фрезерование изделий из молибдена и меди на глубину 20 - 50 мкм с)азмерами перемычек 10-20 мкм (например, при изготовлении сеток ЭВП СВЧ) в указанных травителях не представляется возможным недостаточной скорости и равномерности травления, что в свою очередь, приводит к значительному боковому подтравливанию, неравномерности края и искажению элементов. Цель изобретения - повьпиение равномерности травления и точности воспроизведения рисунка при травлении как тонких пленок, так и при сквозном травлении молибденовой или медной фольги, , топшиной 20 мкм и выше с минимальной величиной размера перемычек 10-15 мкм.

Поставленная цель достигается тем, что раствор для фотохимического трав- . ления молибдена и меди, содержащий азотную кислоту, дополнительно содержит перекись водорода и хлорное железо при следующем соотношении компонентов, вес: %:.:

Азотная кислота (концентрированная)60-70

Перекись водорода (30%нная)15-25 Хлорное железо -5-15 Вода Остальное В процессе травления металл окисляется, а травитель восстанавливается. Способность металла к окислению зависит, помимо электронной структуры ато;мсж, также и от окислительной способ; «гости травителя. Чем вьпие окиспитель/иая способность травителя, тем выше /скорость травления, а это в свою очеред обеспечивает равномерность травления и точность Ёоспроизведения рисунка.

П1Жсутствие в растворе РеЙ ускоряет процесс разложения перекиси во- дородд,

П р и м е р. Для получения раствора дая травления молибдена и меди хлорное }келезо растворяют в воде в заданных соотношевнях, а зат-ем медленно добавляют в подученный раствор 30%-ную перекись водорода. При этом происходит бурная реакшя, по истечении которой в раствор добавляют концентрированную азотную кислоту и сразу проводят травление.

Было приготовлено семь смесей, технологические характеристики которых приведены в табл. 1.

При поведении испытаний на образцы из молибденовой или медной фольги толшиной О.ОЗО мм и площадью мм наносят фоторезист ФП-38Л на центрифуге при 2000-25ОО об/мин.

Затем. проводят процесс фотопитографии по общепринятой существующей технологии, т. е. сушат фоторезист при 90 ± в течение 20 мин, экспонируют двухсторонне на установке ЭМ-517 через фотошаблон, проявляют фоторезист в 3%-ном растворе тринатрийфосфата, проводят термическую обработку фоторезистивной пленки при 170 ± в течение 5 мин, травят металл в cooTBeTci вующих растворах, измерение величины подтравов проводят на микроскопе МИИ-4 при увеличении в 40О раз.

Результаты испытаний приведены в

табл. 2.

Как видно из таблицы скорость травления в предлагаемом растворе увеличивается в 1,5 - 2 раза по сравнению с известными растворами для травления молибдена и меди. Фактор травления увеличивается примерно в 2 раза. Чем выше фактор травления, тем меньше клин травления и боковое подтравливание.

Процесс травления в предлагаемом растворе отличается высокой равномерносгью|1как по поверхности, так и по глубине заготовки, а также позволяет повысить качество воспроизведения рисунка при фотохимическом фрезеровании на глубину 20 мкм и вьпле с минимальным размером перемычек 1О - 15 мкм. Все это в свою очередь приводит к повьш1еншо выхода годных изделий.

е f

Illil

о t- о о 03 « о

ci см и сч (N f f

( Ю r (П Ю О с см см (N N М N Н

щ О) 00 О) 01 О

;:, ( н СМ гц СМ СМ

i3 8 2

I I t I I I I

i I

о -n о о «о о о

см 2 tH см - «-1 .4

Ю О Ю ю Ю Ю Ю

тН Ц

ю ю ю ю о ю ю н н и гн см см н

о о о о о о о со со со со со 05 t

о

t

со

«о

со

ю

I it

rf CNJ

о

со

со

ю со

гСО

f-t см со |Л со ь

ffl 992 Формула изобретения Раствор для размерного травления молибдена и меди, содержащий азотную кислоту и воду, отличаюшийс я тем, что, с целью повьшения равномерноети травления и точности воспроизведения рисунка за счет увеличения скорости травления при сквозном травлении фольги, раствор дополнительно содержит перекись водорода и хлорное железо при следующем соотнощении компонентов, вес. %: 8 Азотная кислота6О-70 Перекись водорода (ЗО%-ная) ,15-25 Хлорное железо .5-15 Вода Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Попилов Л. Я. и Трактирова Т. В. Химические и электрохимические способы травления поверхностей деталей и изделий в судостроении. ЦНИИ, РУМБ, 1974, с. 50, 51 и 63.