Раствор для травления металлов Советский патент 1982 года по МПК C23F1/00 C09K13/06 

(54) РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к химическому травлению металлов и может быть использовано в производстве изделий микроэлектроники, в частности при изготовлении тонкопленочных схем.

Известен раствор для травления системы ванадий - медь - никель, содержащий следующие ингредиенты, г/л:.

Азотная кислота

(HNOj)670-880

Кремнефтористоводородная кислота

()400-500

при объемном отношении первого компонента ко второму 1S (15-20) Cl Однако известный раствор растворяет эти пленки неравномерно по всему полю, а входящая в его состав кремнефтористоводородная кислота разрушает поверхность ситалловой подложки. В результате неравномерности травления в этом растворе с некоторых участков металл удаляется быстрее, чем с других, и идет повреждение ситалла.

Подтравливая ситалл, травильный раствор проникает под пленку системы ванадий - медь - никель и вызывает подтравливание крйев элементов схемы, что приводит к увеличению клина травления, а следовательно , к уменьшению выхода годных схем.

с Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является раствор для травления металлов/например меди, содержащий минеральную кислоту, в частности ную, перекись водорода, желатину и воду 2.

Однако травление многослойной систе№1 в этом растворе происходит . неравномерно.

15

Целью изобретения является достижение равномерности травления.

Для достижения поставленной цели предлагаемый раствор дополнительно содержит тиомочевину и гекса20метилентетрамин, а в качестве минеральной кислоты - смесь азотной и соляной кислот при следующем соотношении компонентов г вес.%: Азотная кислота (HNOj)

25 (d 1,14)26-30

Соляная кислота (НС1) (d 1,19)5-8

Перекись водорода (,) (d 1,11)10-14

Тиомочевина (NH.2CSNH2) 4-6

30

Гексаметилентехрамин

()0,5-2

Желатина (4%-ный

раствор)25-32

ВодаОстально

При введении соляной кислоты и перекиси достигается равномерное и полное травление слоев меди и ванадия .

Тиомочевина вводится в раствор, как пассивирующая добавка, уменьшающая боковое подтравливание, так как в.процессе травления медь окисляется, образуя двуххлорвс ую медь (CuCl). Тиомочевина реагирует с образующейся двуххлористой медью и образует нерастворимую гелеобраэную пленку на боковых торцах меди, что препятствует дальнейшему травлению слоев

CuCl2 + (ЫН4) NHjNHSCu + НС

Гексаметилентетрамин вводится в раствор, как неиониэирующий ингибитор, который уменьшает диссоциацию

ионов, что приводит к замедлению процесса травления.

При добавлении в раствор желатины уменьшается подвижность диссоциированных ионов, увеличивается смачиваемость поверхности пленки за счет уменьшения поверхностного натяжения раствора,- что способствует более равномерному процессу травления и уменьшению степени растравливания.

Проводится химическое травление трехслойной системы ванадий - медь никель. В качестве защитного сг.оя применяется фоторизист ФП-РН-7. Температура травления комнатная.

После травления подложки тщательно отмывают . Процесс травления протекает равномерно, происходит полное вытравливание слоев без повреж.дения ситалловой подложки.

Составы травильных растворов и результаты травления приведены в таблице. Из проведенного эксперимента видно , что предлагаемый раствор обеспечивает одно из важнейних требований процесса травления - наименьшую степень растравливания. Формула изобретения Раствор для травления металлов, преимущертвенно, многослойной систе мы ванадий - медь .никель, содержа 1Щ1Й минеральную кислоту, перекись водорода, желатину и воду, о т л и чающийся тем, что, с целью достижения равномерности травления, он дополнительно содержит тиомочеви ну и гексаметилентетрамин, а в качестве минеральной кислоты - смесь азотной и соляной кислот при следую тем соотношении компонентов, вес.%: Азотная кислота (d 1,14)26-30 Соляная кислота (d 1,19)5-8 Перекись водорода (d 1,11)10-14 Тиомочевина4-6 Гексаметилентатрамин 0,5-2 Желатина (4%-ный раствор)25-32 ВодаОстальное Источники информации , нятые во внимание при экспертизе 1.Николаева В.А,, Макарова Л.Н. ективное травление ванадий - медьелевых пленок. - Обмен опытом в иопромышленности, 1976, № 2, 49. 2.РЖ. Коррозия и защита от кории, 1980, №.8, К257П.