Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100)

Авторы патента:

Мирофянченко Екатерина Васильевна (RU)

H01L21/30612 - Способы и устройства для изготовления или обработки полупроводниковых приборов или приборов на твердом теле или их частей (способы и устройства, специально предназначенные для изготовления и обработки приборов, относящихся к группам H01L 31/00- H01L 49/00, или их частей, см. эти группы; одноступенчатые способы изготовления, содержащиеся в других подклассах, см. соответствующие подклассы, например C23C,C30B; фотомеханическое изготовление текстурированных поверхностей или поверхностей с рисунком, материалы или оригиналы для этой цели; устройства, специально предназначенные для этой цели вообще G03F)[2]

H01L21/306 - обработка химическими или электрическими способами, например электролитическое травление (для образования диэлектрических пленок H01L 21/31; последующая обработка диэлектрических пленок H01L 21/3105)

Владельцы патента RU 2747075:

Акционерное общество "НПО "Орион" (RU)

Изобретение относится к материаловедению может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов. Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) включает плавиковую кислоту, перекись водорода и воду при следующем соотношении компонентов (объемные доли): 2 части 46% плавиковой кислоты ОСЧ, 2 части 30% перекиси водорода ОСЧ и 450 частей деионизованной воды. Изобретение позволяет обеспечить формирование меза-структуры с наклоном боковых стенок элементов 45-50° в ортогональных кристаллографических направлениях [110] и [1-10], без формирования «обратного угла», однородность травления по площади пластины и высокую воспроизводимость процесса. 3 ил.

Изобретение относится к материаловедению, в частности к области обработки поверхности антимонида индия (InSb) ориентации (100) травителем для создания меза-стуктуры, и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов.

Целью данного изобретения является разработка состава травителя для создания меза-стуктуры, который позволяет получать идентичный наклон боковых стенок меза-элементов в ортогональных кристаллографических направлениях [110] и [1-10] (направлениях скола) порядка 50° без формирования «обратного угла» (термин «обратный угол» поясним ниже), являющихся необходимыми критериями качественной пассивации диэлектрическим покрытием, наносимым любым способом.

«Обратный угол» - отрицательный наклон боковой стенки. Для наглядности на фиг.1 приводим изображение с растрового электронного микроскопа (РЭМ) - изображение меза-элемента, имеющего «обратный угол».

Изобретение позволяет обеспечить формирование меза-структуры с наклоном боковых стенок элементов 45°-50° в ортогональных кристаллографических направлениях [110] и [1-10], без формирования «обратного угла», высокую воспроизводимость процесса.

Известен состав травителя для создания мезы для антимонида индия ориентации (100), включающий лимонную кислоту, перекись водорода, воду, фосфорную кислоту [RU2699347C1]. Данный травитель обеспечивает одинаковый угол в ортогональных кристаллографических направлениях [110] и [1-10]. Качественная пассивация сформированных меза-элементов возможна с помощью большинства используемых конформных способов нанесения диэлектрических покрытий. Однако нанесение диэлектрических покрытий резистивным способом, не обладающих конформностью, не обеспечивает полной пассивации меза-элементов в силу достаточно большого угла наклона боковой стенки меза-элемента (порядка 70°).

Известен состав травителя для создания мезы для InP ориентаци (100), включающий 12N HCl: 30% H₂O₂ в соотношении 1:1 [Sadao Adachi, Hitoshi Kawaguchi, Chemical Etching Characteristics of (001) InP, Journal of The Electrochemical Society, Volume 128, Number 6, 1981]. Формируемые данным травителем меза-элементы имеют наклон боковых стенок порядка 50°. Недостатком данного травителя для антимонида индия ориентации (100) является формирование «обратного угла» в направлении [110].

Задачей изобретения является обеспечение формирования меза-структуры с наклоном боковых стенок элементов порядка 50° в ортогональных кристаллографических направлениях [110] и [1-10] без формирования «обратного угла», что необходимо для качественной пассивации любым способом и высокой воспроизводимости процесса.

Задача решается за счет того, что состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100) включает плавиковую кислоту, перекись водорода и воду при следующем соотношении компонентов (объемные доли): 2 части 46% плавиковой кислоты ОСЧ, 2 части 30% перекиси водорода ОСЧ и 450 частей деионизованной воды.

Сущность изобретения поясним на примерах практического исследования заявляемого состава. Все исследования проводились на нелегированных пластинах InSb (100) n-типа с концентрацией носителей заряда ~ 5×10¹⁴ см^-3. После подготовки поверхности пластин с применением химико-механического и химико-динамического полирования проводился стандартный процесс фотолитографии с использованием фоторезиста SP16. После травления образцы промывались в деионизованной воде в течение 5 мин и высушивались чистым газообразным азотом.

Для исследования профиля меза-структуры образцы скалывались в кристаллографических направлениях [110] и [1-10]. При использовании травителя предлагаемого состава получены следующие профили элементов меза-структуры (Фиг. 2. Профили боковых стенок элементов меза-структуры в кристаллографических направлениях [110] и [1-10]). Изображение получено в режиме вторичных электронов на сканирующем электронном микроскопе Jeol JSM 7001F при увеличении 50000х)

Ключевой особенностью данного травителя является получаемый при травлении идентичный профиль в кристаллографических направлениях [110] и [1-10] с наклоном боковых стенок 45°-50°, без формирования «обратного угла», что является необходимым условием для последующей качественной пассивации любым способом.

Состав травителя также обеспечивает оптимальную скорость травления (~7,5 нм/с), что позволяет оператору работать в удобном временном технологическом окне и обеспечивает высокую воспроизводимость процесса. в гидродинамических условиях по способу вращающегося диска в устройстве типа «бочка» со скорость 75 об/мин. Пассивация сформированных меза-элементов резистивным способом показана на фиг.3

Показано, что сформированные меза-элементы полностью покрыты диэлектрическим покрытием. Таким образом, данный состав травителя позволяет формировать меза-элементы, удовлетворяющим критериям для качественной пассивации любым способом.

Состав меза-травителя для антимонида индия ориентации (100), включающий плавиковую кислоту, перекись водорода и воду при следующем соотношении компонентов (объемные доли): 2 части 46% плавиковой кислоты ОСЧ, 2 части 30% перекиси водорода ОСЧ и 450 частей деионизованной воды.

Изобретение относится к устройствам, специально предназначенным для изготовления или обработки полупроводниковых приборов или приборов на твердом теле или их частей, а именно к креплению полупроводникового прибора на опоре для сборки и пайки матриц лазерных диодов.

Микрополосковая нагрузка // 2746544

Изобретение относится к радиоэлектронике и сверхвысокочастотной (СВЧ) технике и может использоваться в мощных радиопередающих устройствах в качестве эквивалента антенны с дополнительным контрольным выходом для подключения измерительных приборов.

Устройство для ручного выравнивания кремниевых пластин перед их временным сращиванием // 2745297

Изобретение относится к области микроэлектронной техники. Устройство для ручного выравнивания кремниевых пластин перед их временным сращиванием содержит основание, выполненное с площадкой в виде утопленной плоской опорной поверхности, которая ограничена кольцевой формы в плане боковой стенкой для размещения кремниевой пластины, между боковой стенкой и площадкой в основании выполнено кольцевой формы в плане углубление.

Способ изготовления полупроводниковой p-i-n структуры на основе соединений gaas-algaas методом жидкофазной эпитаксии // 2744350

Изобретение относится к силовой микроэлектронной технике, а более конкретно, к способам изготовления высоковольтных p-i-n структур из соединений А3В5. Способ изготовления полупроводниковой p-i-n структуры на основе соединений GaAs-AlGaAs методом жидкофазной эпитаксии осуществляется путем предварительного отжига раствора-расплава исходной шихты и выращивания в едином технологическом цикле многослойной полупроводниковой структуры AlGaAs, сформированной из композиции последовательных эпитаксиальных слоев AlGaAs на подложке GaAs.

Способ изготовления транзистора с независимым контактом к подложке // 2739861

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении транзисторов на пластине кремний на изоляторе (КНИ) с широкой областью применения.

Способ изготовления подложки монокристаллического германия с тонким поверхностным слоем пористого германия // 2737692

Изобретение относится к области материаловедения, связанного с пористыми средами, в частности тонкими поверхностными слоями пористого германия, которые находят применение при разработке анодных электродов аккумуляторных литиевых батарей, а также фото детекторов и солнечных элементов.

Изготовление свободного от дефектов устройства на основе ребра в области поперечного эпитаксиального наращивания // 2737136

Изобретения могут быть использованы в электронных устройствах на подложке, например в транзисторах, интегральных схемах и т.д. Ребра электронного устройства могут быть сформированы путем эпитаксиального выращивания первого слоя материала поверх поверхности подложки на дне щели, сформированной между боковыми стенками областей узкощелевой изоляции (STI).

Подложка монокристаллического германия с тонким поверхностным слоем пористого германия // 2734458

Изобретение относится к области материаловедения, связанного с пористыми средами, в частности тонкими поверхностными слоями пористого германия, которые находят применение при разработке анодных электродов аккумуляторных литиевых батарей, а также фотодетекторов и солнечных элементов.

Способ изготовления полупроводниковой структуры // 2733941

Изобретение относится к области технологии изготовления полупроводниковой структуры, в частности к технологии изготовления эпитаксиальной пленки кремния с низкой дефектностью.

Способ изготовления составной подложки из sic // 2728484

Изобретение относится к технологии получения составной подложки из SiC с монокристаллическим слоем SiC на поликристаллической подложке из SiC, которая может быть использована при изготовлении мощных полупроводниковых приборов: диодов с барьером Шоттки, pn-диодов, pin-диодов, полевых транзисторов и биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT), используемых для регулирования питания при высоких температурах, частотах и уровнях мощности, и при выращивании нитрида галлия, алмаза и наноуглеродных тонких пленок.

Устройство для жидкостного химического травления полупроводниковых изделий // 2746672

Изобретение относится к области электронной техники, а именно устройствам химико-технологической обработки полупроводниковых изделий. Технический результат изобретения достигается тем, что в устройстве для жидкостного химического травления полупроводниковых изделий, содержащем камеру травления, нагреватель, терморегулятор, термопару в качестве датчика температуры и дисплей, камера травления помещена в теплоизоляционный герметизированный корпус, оснащенный термопарой, нагревателем и каналом для залива теплоносителя и связанный через встроенный электромагнитный клапан с каналом для слива теплоносителя, устройство дополнительно содержит две устойчивые к воздействию агрессивных сред накопительные емкости для размещения растворов для травления и промывки соответственно, систему конденсации парогазовой взвеси, кассету-держатель для полупроводниковых изделий, оснащенную светодиодами для индикации уровня травления и каналом для отвода избыточного давления, систему микроконтроллерного управления, соединенную с панелью управления, оснащенной дисплеем, в камере травления размещены два датчика уровня жидкости, термопара, кассета-держатель для полупроводниковых изделий, при этом камера травления через электромагнитный клапан соединена каналом с накопительной емкостью для размещения раствора для травления, через электромагнитные клапаны и насосы соединена каналом с накопительной емкостью для размещения раствора для промывки и с каналом для выведения использованного раствора для промывки, через электромагнитный клапан соединена с каналом для слива раствора для травления, камера травления, кроме того, непосредственно соединена с каналом отведения парогазовой взвеси, проходящим через систему конденсации, а также снабжена герметичной прозрачной дверью, на которой смонтирован привод системы перемешивания раствора для травления, вышеуказанные накопительные емкости для размещения растворов для травления и для промывки оснащены соответственно каналами для залива раствора для травления и раствора для промывки, в обеих накопительных емкостях также установлены термопара и нагреватель, при этом оба датчика уровня жидкости, привод системы перемешивания раствора для травления, все вышеуказанные термопары, электромагнитные клапаны и насосы связаны с системой микроконтроллерного управления, а все нагреватели связаны с системой микроконтроллерного управления через терморегуляторы.