Раствор для травления алюминия

 

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

R АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1н1 566866

Союз Советекик

Социалистичееких

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.02.76 (21) 2322722/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Оп бликовано 30.07.77. Бюллетень № 28 (51) М. Кл. С 09К 13/ОО

Государственный комитет

Совета и1ннистров СССР ло делам изооретений и открытий (53) УДК 621.794.4 (088.8) Дата опубликования описания 25.08.77 (72) Лвторы изобретения

В. H. Кидалюк, В. Д. )Kopje, В. К. Масенко и Б. А. Камбурьян (71) Заявитель,/ с (54) РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

1 — 2

4 — 12

I.ç0ápñòåíèе относится к составам для травления, а именно к растворам для травления алюминия, используемым для изготовления деталей фотохимическим методом.

Известны растворы для травления пленок алюминия при изготовлении полупроводниковых приборов, содержащие в своем составе орто фосфорную, азотную и уксусную кислоты (1).

При применении указанных растворов на основе ортофосфорной кислоты для травления слоев алюминия толщиной 10 мкм и выше обнаружены следующие недостатки: процесс травления характеризуется бурным газовыделением; из-за высокой вязкости раствора пузырьки водорода, выделяющегося при травлении, прилипают к дорожкам травления и препятствуют полному удалению алюминия, что приводит к неровности края, подтравливанию и к появлению значительного количества непротравленных островков. Кроме того, необходим подогрев раствора с целью увеличения скорости травления. Вследствие трудности поддср>кания постоянной температуры в объеме травителя происходит ухудшение равномерности травления, что осложняет определение момента окончания процесса.

Целью изобретения является повышение качества травления алюминия.

Для этого в раствор, содержащий ортофосфорную, азотную и уксусную кислоты, дополнительно вводят хлорное железо и соляную кислоту при следующем соотношении компонентов, об. ч.:

Ортофосфорная кислота (уд. вес. 1,735 г/см- ) 2 — б

Азотная кислота (уд. вес. 1,42 г/см )

10 Уксусная кислота (уд. вес. 1,05 г/см )

Хлорное железо (уд. вес. водного раствора 1,19—

1,21 г/см ) 1 — 3

15 Соляная кислота (уд. вес. 1,17 г/см ) 2 — 5

Введение добавок хлорного железа и соляной кислоты, активно травящих алюминий, особенно в присутствии сильного окислителя—

2О азотной кислоты, при указанном соотношении компонентов настолько повышает скорость травления алюминия, что исключается необходимость в подогреве раствора. Указанный эффект наблюдается только при совместном

25 действии хлорного железа и соляной кислоты, так как при введении в раствор лишь одного из указанных компонентов не наблюдается достаточного увеличения скорости, ухудшаются край и равномерность травления и спижа566866

1 — 2

1 — 3

Составитель В. Масенко

Техрсд М. Семенов

Корректор Л. Брахнина

Редактор T. Пилипенко

Заказ 1881123 Изд. № 645 Тира>к 850 Подписное

ЦНИ1 1ПИ Государственвого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ется стойкость маскирующих покрытий при селективном травлении. 1 роме того, в результате введения указанных добавок значительно снижается вязкость травящего раствора, вследствие чего улучшаются условия для эвакуации пузырьков водорода из дорожек травления, облегчается доступ травителя к металлу, что в конечном итоге приводит к улучшению равномерности травления, уменьшению неровностей края и количества непротравленных участков. Присутствие ортофосфорной кислоты в растворе улучшает смачиваемость поверхности алюминия, но увеличивает вязкость травителя, чем затрудняется процесс отрыва пузырьков газа от поверхности металла. Уксусная кислота позволяет снизить вязкость раствора, является выравнивающей добавкой, обеспечивая равномерность травления металла по поверхности, Оптимальное соотношение компонентов предложенного раствора установлены экспериментальным путем.

Пример. Травитель для алюминия следующего состава, об.ч.: ортофосфорная кислота (уд. вес. 1 735 г/см ) 4; азотная кислота (уд. вес. 1,42 г/смз) 1,5; уксусная кислота (уд. вес. 1,05 г/см ) 8; хлорное железо (уд. вес. водного раствора 1,19 — 1,21 г/см ) 2 и соляная кислота (уд. вес. 1,17 r/смз) 3,5, готовят путем последовательного смешивания предварительно приготовленного водного раствора хлорного железа с остальными компонентами.

Образцы для травления готовят следующим образом.

На заготовках диэлектрика лакофольгового типа ФДИ с толщиной алюминия 30 мкм методом фотопечати с использованием фоторезистов ФН-11 или ФП-383 формируют маскирующий слой для селективного травления с целью получения лепестковых выводов. Заготовки с фоторезистивным слоем термически задублнвают, после чего подвергают травлению в растворе приведенного состава. Температура травления 18 — 25 С. Положение заготовок в объеме травителя горизонтальное или вертикальное. Заготовки выдерживают в растворе до полного вытравления алюминия из дорожек травления. Время травления 9—

12 мин.

При травлении алюминия в предложенном растворе повышается качество травления.

Кроме того, в растворе для травления алюминия при комнатной температуре вследствие лучшей равномерности травления облегчается

10 определение момента окончания процесса, исключается расход электроэнергии на подогрев раствора, упрощается оборудование для осуществления процесса травления алюминия, улучшаются условия труда.

15 Предложенный раствор для травления алюминия может найти широкое применение в микроэлектронике, радиопромышленности и других родственных отраслях народного хозяйства для изготовления деталей из алюми20 ния и его сплавов методом фотохимического травления.

Формула изобретения

Раствор для травления алюминия, содержащий ортофосфорную, азотную и уксусную кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения качества травления, он дополнительно содержит хлорное железо и соляную кислоту при следующем соотношении компо30 не:;тов, об. ч.:

Ортофосфорная кислота (уд. вес. 1,735 г/см ) 2 — 6

Азотная кислота (уд. вес. 1,42 г/см )

35 Уксусная кислота (уд. вес. 1,05 г/см ) 4 — 12

Хлорное железо (уд. вес. водного раствора 1,19—

1,21 r/смз)

40 Соляная кислота (уд. вес. 1,17 г/смз) 2 — 5

Источники информации, принятые во вним",íис при экспертизе

1. Патент США № 3715250, кл. 156 †, 45 1973.