Состав для избирательного травления пленки моноалюмината неодима с алюминия

 

СОЮЗ COBKTQHHX . СООВСИИЮ

РЕСПУБЛИК,pre} С 23 F 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ,, ц;,, к *ВтОРснОм\Ё сзидетнъстВу

1 (54)(57) С0СТАВ aSm ИЗБИРАТЕ11 Н| о

ТРАВЛЕНИЯ ПЛЕНКИ ИОНОАЛОНИНАТА НЕО- (21) 3278240/22"02 (22) 29.04.81 (46) 23.05.83. бюл. Н 19 (72) И.А. Корж, Л.A. Одинцова и

ЗГ. Панасенко

;(53) 621.794.422(688.8) (56) 1. Патент СИА Й 4003772, кл. H 01 L 21/44, опублик. 1977.

° 2. Реферативный журнал "Химия", 1975, Ф 14, ЛЗ04П.

„.ЯО„„ 1019019 . А

ДИЙА С -АЛОИИНИЯ, содержащий фосфорную кислоту, уксусную кислоту и окис" литель, отличающийся тем, что, с целью снйжения скорости травления алюминиевой подложки и боково" го подтравливания, он дополнительно содержит крахмал, в в качестве окислителя - хромовмй ангидрид при следующем соотнонении компонентов, г/л:.

Фосфорная кислота 10-50 . Уксусная кислота 3"20

Хромавмй ангидрид 20-90

Крахмал 0,1-T

1019019

Изобретение относится к химическому травлению металлов и может быть использовано в микроэлектронике для получения конфигурации пассивной части тонкопленочных больших гибридных интегральных схем.

Моноаломинат неодима применяется в качестве диэлектрика в тонкопленочных конденсаторах и многослойных тонкопленочных коммутационных платах. Конфигурацию пленок моноалюмината неодима: получают методом фотолитографии q хи- мического травления. При этом необходи" .. :!5 мо, чтобы состав для травления пленок моноалюмината неодима не воздействовал,на пленки алюминия, используемые в качестве нижних обкладок конденсаторов и токоведущих слоев коммутационных плат. Кроме того, этот состав должен обеспечивать равномерный край и высо-. кую скорость травления пленок моноалюмината неодима.

Известен раствор 2 2, применяемый для травления .пленок окиси алюминия . следующего состава, г/л:

Хромовый ангидрид 60-140 . Фосфорная кислота 40-.300

Однако при травлении пленок моно-. аломината неодима в данном растворе 30 интенсивно травится алюминий, лежащий под пленкой моноалюмината неодима. Кроме того, происходит значительное боковое подтравливание и нарушается равномерность края Рисунка схемы. 35

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому составу является состав 2 ) для травления пленки окислов с алюйиниевой подложки, содержащий фосфорную уксусную азот . 40 ную кислоты в качестве окислителя и воду, мл:

Фосфорная кислота 760

Уксусная кислота - 150

Азотная кислота 30

Вода 50

Известный состав предназначен для одновременного травления. пористых 0ленок окиси алюминия и алюминия. При

1чем скорость травления алюминия со" ставляет 0,26-0,3 мкм/мин, а окиси алюминия - 0,5-0,6 мкмlмин, т.е. состав не является избирательным по отношению к металлическим пленкам алюминия. Скорость травления пленок аломиния всего в два раза ниже скорости травления пленки окиси алюминия, лежащей на пленках аломиния.

Целью, изобретения является снижение скорости травления алюминиевой подложки и бокового подтравливания. .Поставленная цель достигается тем, что состав для избирательного травления пленки моноалюмината неодима с алюминия, содержащий фосфорную кислоту, уксуснуе кислоту и окислитель, дополнительно содержит крахмал, а в качестве окислителя - хромовый ангидрид при следующем соотношении компонентов, г/л:

Фосфорная кислота 20-50

Уксусная кислота . 3-20

Хромовый ангидрид 20-50

Крахмал 0,1-1

Концентрация хромового ангидрида .яаляется критичной: недостаток С Оз приводит к воздействию фосфорной кислоты на пленку алюминия, а избыток является причиной электрохимической коррозии s определенных участках аломиниевой металлизации. е

Введение уксусной кислоты и крахмала обеспечивает равномерность края рисунка и минимальное боковое подтравливание, а также увеличивает скорость травления.

Для установления граничных и оптимальных значений концентраций компо нентов определена скорость травленйя и качество микрорельефа в зависимости от содержания компонентов..

Результаты экспериментов приведены в табл. 1 °

1019019

Табли ца 1

Качество микрорельефа моноалюмината неодима

Скорость травления пленок, мкм/мин

Величина бокового подтравливания, мкм

Неровность края, мкм

1 A 03

«юю ° юю

НЗP СН С00Н юююю

0,005 1

20 10 3

0,8

0,1

0,03

50 50 20

35 35 10

О,б

017

0,601 0,3

0,2

0,47

0,2 ююе юю

Как видно -из табл. 1, содержание ,в составе хромового ангйдрида менее

26 r/si, фосфорной кислоты менее 10 r/

/л, уксусисй кислоты.-менее 3 г/л,.при- водит к резкому снижение скорости .травления пленок моноаломината неодима и увеличение бокового подтравливания.

Таблица юю юю юю ю» «ююю«»Фй»юю»»Ь

N3BscTHhlA состав, Hsl:

Предлагаемый состав, г/л:

I сто 35 . : . . H Po+ 760 .,Н PO 35 Сн СВОН 150

СН СООН 10

Крахмал 0,2

HNO 30

Н20

Скорость травления, Селективность мкм/мин VNdA li9> /VA E еею«еюю ююююююю»»юю

° е ° »ю ею А®3

0,001 470

В,М

Ею» ю е»юе ° ю»е ю» е ююею»

Скорость травления аломиния в предложенном составе в 30-200 раз ниже скорости травления пленок монозз аломината неодима.

Состав для травления (температура травителя 50+2ос

Содержание компонентов, г/л ю е

Скорость травления, Селективность мкм/мин . . VNdACO VAR

Итак, оптимальным является состав, содержащий компоненты в следующих соотновейиях, г/л

Хромовый ангидрид - 35

Фосфорная кислота 35

Уксусная кислота 10

Крахмал 0,2 с

Содержание хромового ангидрида более 50 г/л, фосфорной кислоты более

50 г/л, уксусной кислоты более

20 .г/л приводит к резкому увели- чению травления пленок аломиния.

Сравнительные данные обработки в .предлагаемом и известном составах . представлены в табл. 2.

При обработке был .выбран температурный интервал 5025 С. При темнрраФ

Таким образом, использование предлагаемого состава позволяет получать .качественнуе конфигурацию пленок мо ноаломината неодима, нанесенных на

6 пленки алвминия.

5 1019019 туре меньше 45 С резко снижается скорость травления, а при температуре больше 55вС значительно уменьшается адгезия фоторезистивной

:маски.

Сеставитель 8. Орейниченко

Редактор О» Половка Техред Й;Коштура. Корректор С. Яекиар

Заказ 36 1/22 Тираж 95 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по релам изобретений и открытий

113035 Иосква Ж"3«5 Раушская наб. д. 4/5 ф»»»»»»»ев»»м4»»»»»2»«»»аде »» е»«LB»»»е

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4