Раствор для локального травления поликристаллического кремния

 

Изобретение относится к полупроводниковой технологии. Цель изобретения - повышение качества травления за счет увеличения равномерности и стабильности процесса травления. В состав травителя входят, мас.%: азотная кислота (65%) 36,0-53,0; плавиковая кислота (42%) 2,0-5,0; уксусная кислота 20,0-35,0; хромовый ангидрид 1,0-2,5; вода - остальное. Травитель обеспечивает высокое качество рельефа с сохранением размеров элементов.

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к технологии изготовления микросхем и полупроводниковых приборов, структуры которых изготавливаются с использованием тонких пленок поликремния. Целью изобретения является повышение качества травления за счет увеличения равномерности и стабильности процесса травления. П р и м е р 1. Раствор для травления поликремния содержит, мас. Азотная кислота 45,0 Фтористоводородная кислота 3.0 Уксусная кислота 29,0 Хромовой ангидрид 1,8 Вода Остальное Пластины со сформированным фоторезистивным защитным рельефом помещают в травитель в вертикальной кассете и выдерживают в течение 1 мин 40 с 2 мин. Контроль окончания процесса травления определяют визуально. Остатки травления смывают в протоке деионизованной воды и затем пластины осушают воздухом или азотом. Контакт раствора травителя с поликремнием в течение 1 мин 50 с обеспечивает полное равномерное стравливание поликремния толщиной 0,2-0,4 мкм и высокое качество рельефа. П р и м е р 2. Раствор для травления поликремния содержит, мас. Азотная кислота 36,0 Фтористоводородная кислота 2,0 Уксусная кислота 20,0 Хромовый ангидрид 1,0 Вода Остальное
Контакт раствора травителя с поликремнием в течением 2 мин обеспечивает полное равномерное стравливание поликремния толщиной 0,2-0,4 мкм и высокое качество рельефа. П р и м е р 3. Раствор для травления поликремния содержит, мас. Азотная кислота 53,0
Фтористоводородная кислота 5,0
Уксусная кислота 35,0
Хромовый ангидрид 2,5
Вода Остальное
Контакт раствора травителя с поликремнием в течение 1 мин 40 с обеспечивает полное равномерное стравливание поликремния толщиной 0,2-0,4 мкм и высокое качество рельефа. П р и м е р 4. Раствор для травления поликремния содержит, мас. Азотная кислота 36,0
Фтористоводородная кислота 3,0
Уксусная кислота 20,5
Хромовый ангидрид 2,5
Вода Остальное
Контакт раствора травителя с поликремнием в течение 1 мин 555 с обеспечивает полное равномерное травление поликремния толщиной 0,2-0,4 мкм и высокое качество рельефа. П р и м е р 5. Раствор для травления поликремния содержит, мас. Азотная кислота 53,0
Фтористоводородная кислота 5,0
Уксусная кислота 25,0
Хромовый ангидрид 1,0
Вода Остальное
Контакт раствора травителя с поликремнием в течение 1 мин 50 с обеспечивает полное равномерное стравливание поликремния толщиной 0,2-0,4 мкм и высокое качество рельефа. П р и м е р 6. Раствор для травления поликремния содержит, мас. Азотная кислота 49,0
Фтористоводородная кислота 6,0
Уксусная кислота 40,0
Хромовый ангидрид 4,0
Вода Остальное
При контакте травителя с поликремнием скорость травления пленки поликремния толщиной 0,2-0,4 мкм увеличивается, время травления составляет 50 с, что вызывает низкое качество протравленного рельефа из-за подтравливания поликремния под пленку фоторезиста. П р и м е р 7. Раствор для травления поликремния содержит, мас. Азотная кислота 20,0
Фтористоводородная кислота 1,0
Уксусная кислота 15,0
Хромовый ангидрид 0,5
Вода Остальное
Время травления более 3 мин, наблюдается искажение геометрии рельефа. Из приведенных примеров видно, что раствор для локального травления обеспечивает равномерность и стабильность процесса травления тонких пленок поликремния и позволяет проводить обработку групповым методом. В процессе обработки состава раствора для локального травления поликремния в условиях серийного производства кремниевых транзисторов установлено, что только при указанных количествах азотной и фтористоводородной кислот, т.е. при соотношении их в пределах от 18:1 до 10:1 обеспечивается селективность травления поликремния по отношению к кремнию и изотропный тип травления поликремния. Наличие в данном растворе хромового ангидрида (1,0-2,5 мас. ) является необходимым и достаточным количеством для обеспечения хорошей смачиваемости поверхности пластин, т. е. равномерности травления поликремния по всей площади пластин. Уксусная кислота обеспечивает стабильность самого раствора (окислительные функции раствора не падают в течение месяца), что повышает воспроизводимость процесса травления от партии к партии и, поскольку в данном травителе уксусная кислота является разбавителем, то установление ее в количестве предпочтительно определять по отношению к воде в соотношении порядка 1:1. Таким образом, использование данного травителя в технологии полупроводниковых приборов и ИМС позволяет повысить качество и воспроизводимость процесса создания рельефа в пленках поликремния, что улучшает параметры изделий и повышает процент выхода годных и улучшает электрические характеристики приборов.

Формула изобретения

Раствор для локального травления поликристаллического кремния, содержащий азотную кислоту, фтористо-водородную кислоту, хромовый ангидрид и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения качества травления за счет увеличения равномерности и стабильности процесса травления, в раствор дополнительно введена уксусная кислота при следующем количественном соотношении ингредиентов, мас. Азотная кислота (65%-ная) 36 53
Фтористо-водородная кислота (42%-ная) 2 5
Уксусная кислота 20 35
Хромовый ангидрид 1,0 2,5
Вода Остальное

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---