Раствор для травления металлов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик рн950799 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 221280 (21) 3221886/22-02 с присоединением заявки Йй— (23) Приоритет
Опубликовано 15. 09. 82Бюллетень Мо 34
Дата опубликования описания 15.09.82 М g 3
С 23. F 1./00
С 09 К 13/06
Государственный комитет
СССР но дедам изобретений и открытий (З}УДК 621.794..42 (088.8) (72) Авторы изобретения
Л.А. Сучкова, Т. В. Руденко и . Л. С. Кирикеш (7! ) Заявитель (54) РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ
26-30
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 (Н ОЗ) 670-880
Кремнефтористоводородная кислота (Н25 Г ь) 400-500 при обьемном отношении первого компонента ко второму 1:(15-20) (1).
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 краев элементов схемы, что приводит к увеличению клина травления, а следовательно, к уменьшению выхода годных схем.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является раствор для травления металлов, например меди, содержащий ми неральную кислоту, в частности cep р ную, перекись водорода, желатину и воду (2).
Однако травление многослойной системы в этом растворе происходит . неравномерно.
Целью изобретения является достижение равномерности травления.
Для достижения поставленной цели предлагаемый раствор дополнительно содержит тиомочевину и гексаметилентетрамин, а в качестве минеральной кислоты - смесь азотной и соляной кислот при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Азотная кислота (HNO>)
25 (O = 1 14)
Соляная кислота (НС1 ) (d = 1 19) 5-8
Перекись водорода (Н О ) (д = 1,11) 10-14
30 Тиомочевина (NH)CSNHg) 4-6
950799
Гексаметилентетрамин (СьН й4) 0,5-2
Желатина (4a-ный раствор) 25-32
Вода Остальное
При введении соляной кислоты и перекиси достигается равномерное и полное травление слоев меди и ванадия.
Тиомочевина вводится в раствор, ка.к пассивирующая добавка, уменьшающая боковое подтравливание, так как в.процессе травления медь окисляется, образуя двуххлорис ую медь (CuCl<) . Тиомочевина реагирует с образующейся двуххлористой медью и образует нерастворимую гелеобраэную пленку на боковых торцах меди, что препятствует дальнейшему травлению слоев
СоС12 + (NHq)PCS йН МНБСи .+ НС1
Гексаметнлентетрамин вводится в раствор, как неиониэирувщий ингибитор, который уменьшает диссоциацию
4 ионов, что приводит к замедлению процесса травления.
При добавлении в раствор желатины уменьшается подвижность диссоциированных ионов, увеличивается
5 смачиваемость поверхности пленки за счет уменьшения поверхностного натяжения раствора; что способствует более равномерному процессу травления и уменьшению степени растрав10 ливания.
Проводится химическое травление трехслойной системы ванадий — медь никель. В качестве защитного слоя применяется фоторизист ФП-РН-7. Температура травления комнатная.
После травления подложки тщательно отмывают . Процесс травления протекает равномерно, происходит полное вытравливание слоев без повреж2О .дения ситалловой подложки.
Составы травильных растворов и результаты травления приведены в таблице.
950799
E (I
1
1
Р )
I
1! х
Ц сЮ с! Etl
Х EEI е 0 к и н х еох
b EII EEI
И0,m с ъ с ъ Ръ ь ся
1 о се
В ! с сч "! ь сл сч л г а
I 1 .EtE
1 III аи
1-
0 Е
N g
C) сч
I сс) %-4
%-4
C) 1-Ч
Ю Ct
IA
М ео х х х
Ф е
a x оц х е.см о Во охе
u XEtE е о х
Ф3 е о х сс! сс! о ю о
%-4 н
e o o о н в ь э сч сч О со о
% 4 o !
EV О
t.
1
1 1
1
i
1
1 ь т"4 с ч"4 ь ch
%-4 т-4
М
%-4 %-4
П! а о н и
EII а
Ch а-!
%-4 %-с
% 1 Ч1
v л с4 чФ
II II II г
IE
О
II II И
ЧЗ O ЧР х о 0 и о
Щ о х х н х ю
Ц х н щ х е о щ е
Гл с ъ о
Ь о х
1": х ф
0 и о о и
1
t
1
I
1 1 О сч
1
1.
1 е
1О
I Z х
1 ф.! Н
I Х
t х
I Е! x н
1 О
07 с . а-! и х ф и о
Ц о х
Х х ф х
Ы
Ц о и
EI т фЧ
O си о сУ с4 х х х ц ". а о х
0 Ф о — н
tt x о е е
ItI Х х х ,с! в н о е у
0, О. Х е х е
Е< Гч
0 о и о о
Й х х
CC (C EII о 5 х х о <
EII . с4 х х х
tEI EII н .х х
nI Н цо ц о; о
m < и х х сл а и
Ц е4 о х
0 о .Ц а х !!3 о е х е 9
0 О е
Е ф н о к о о х с4 х с!! х н о о
CQ о .4 с! х х
Q - х х с/I п3
Ц с4 и! о х н а;с о о Ц Ц о е
X IE1 X
Х
А Ф
Ы O III
lEI Х р х м а о о е и х
Й,а к е о EII
Ы е е
Гл ф
950799
26-30
5-8
10-14
4-б
0,5-2
Формула изобретения
25-32
Остальное
Составитель Н.. Олейниченко
Редактор И. Шубина Техред И.Гайду Корректор В. Бутяга
Тираж 1053 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 8090
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Из проведенного эксперимента видно, что предлагаемый раствор обеспечивает одно из важнейних требований процесса травления — наименьшую степень растравливания.
Раствор для травления металлов, преимущественно, многослойной системы ванадий — медь .никель, содержащий минеральную кислоту, перекись водорода, желатину и воду, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью достижения равномерности травления, он дополнительно содержит тиомочевину и гексаметилентетрамин, а в качестве минеральной кислоты — смесь азотной и соляной кислот при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Азотная кислота (4 = 1,14)
Соляная кислота (сМ = 1, 19)
Перекись водорода (d = 1,11)
Тиомочевина
Гексаметилентатрамин
Желатина (4Ъ-ный раствор)
Вода
Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе
1. Николаева В.A., Макарова Л.Н.
15 Селективное травление ванадий — медь никелевых пленок. — "Обмен опытом в радиопромышленности", 197б, 9 2, с. 49.
2. РЖ. "Коррозия и защита от коррозии", 1980, Р. 8, К257П.
