Травитель для химического полирования антимонидов индия и галлия
Союз Советских
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.07.79 (21) 2799237/18-25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано ЗО.О1.82. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.82
<Г|784635
Социалистических
Республик (51)М.Кл.з Н 01 1 21 302
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
{53) УДК621Л82 (088.8) (72) Авторы изобретения Л. Б. Хусид, Б. Д. Луфт, И. А. Свердлин и Г. А. Дмитри (71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотех и электроники АН СССР ки (54) ТРАВИТЕЛЬ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО
ПОЛИРОВАНИЯ АНТИМОНИДОВ ИНДИЯ И ГАЛЛИЯ
Изобретение относится к электронной технике, а именно к области полупроводниковой технологии, и может быть использовано при химическом полировании полупроводниковых монокристаллических материалов, в частности антимонидов индия и галлия.
Антимониды элементов III группы периодической системы отличаются от других полупроводниковых соединений А" В высокой реакционной способностью, что обуславливает большую скорость растворения этих соединений в травителях, используемых для их химического полирования.
Низкая твердость указанных соединений обуславливает большую ) 20 мкм толщину нарушенного слоя после механической и химико-механической обработок.
Поэтому актуальным является разработка составов травителей для химического полирования InSb и GaSb, обеспечивающих полное удаление нарушенного слоя и получение зеркально гладкой поверхности (R, (0,05 по ГОСТ 2789-73) без фазовых пленок (например, окислов и других продуктов реакции взаимодействия обрабатываемого материала с травителем).
Известны составы травителей для химического полирования InSb и GaSb, содержащие в качестве окислителя Н20, НХОз и др. реагенты, растворяющие продукты реакции (уксусную, винную, молочную и другие кислоты), взятые в различных соотношениях 111.
Эти травители обладают высокой скоростью травления (80 — 100 мкм/мин), сопровождаемого газовыделением, а следовательно, наряду с удалением нарушенного слоя после предшествующих обработок на поверхности образуется заметный рельеф (типа «апельсиновая корка» с высотой неровностей — 1 мкм).
Известен пол ирующий травитель для
InSb, содержащий азотную и молочную кислоты, взятые в соотношении 1: 10 (2).
При использовании этого травителя поверхность обрабатываемого материала получается достаточно гладкая (R>(0,05), однако, на ней образуется окисная пленка, не растворяющаяся в минеральных и органических кислотах. Поэтому такой травитель неприемлем, например, для обработки подложек, используемых для эпи25 таксиального наращивания пленок Ап В или их твердых растворов, а также для получения омических контактов.
Наиболее близким техническим решением является травитель для химического полирования антимонидов индия и галлия, 784635 содержащ гй плавиковую кислоту, перекись водорода и воду,3).
Оптимальным является соотношение
HF:НО,:НО=1:1:10.
Травителb обеспечивает отсутствие окисной пленки на поверхности материала после обработки, однако, не позволяет получить зеркально гладкую поверхность (рельеф типа «апельсиновая корка»).
Целью предлагаемого изобретения является получение зеркально гладкой поверхности антимонидов индия и галлия без окисной пленки.
Поставленная цель достигается тем, что травитель для химического полирования антимонидов индия и галл:1я, содержащий плавиковую кислоту, перекпсь водорода и воду, дополнительно содержит молочную кислоту при следующе.;1 соо-.нош;нии компонентов (вес. ):
HF
H2О2
Молочная лота
Вода
2 — 10 кис30 — И
Остальное.
При использовании составов травптеля вне указанных пределов содержания компонентов качество обрабатываемой 11оверхности значительно ухудшается. Введение в состав травителя молочной кислоты, которая такие, как и плавиковая кислота, образует с сурьмой в кислых растворах растворимые комплексные соединения, обеспечивает получение зеркально гладкой поверхности обрабатываемого материала без образования окисных пленок.
Введение в состав травителя молочной, кислоты приводит к снижени.о скорости травления и стабилизации процесса полирования антимонидов индия и галлия, Данный травитель может быть использован для предэпитаксиальной подготовки подложек InSb и GBSb, для обработки поверхности кристаллов ITISb u GBSb перед последующим окислением, диффузией и нанесением на них различных ко ITBI Пластины InSb толщиной 800— 1000 мкм, предварительно обработанные химико-механическим способом с рабочей стороны, обезжиривают 5-минутным кипячением в 3-х порциях СС14 и изопропилового спирта, закладывают в открытую кассету и обрабатывают травителем в установке для химико-динамического полирования. Рабочий объем сосуда 500 мл, скорость вращения 60 об/мин, угол наклона стакана 60 . Затем кассету с образцом год слоем травителя — 1 мм помещают в стакан с молочной кислотой на 1 — 2 мин, промывают в проточной деиопизованной Боде 10 мин, сушат íа центрифуге. Качество обработки контролируют общепринятыми способами. Пример 1. Состав травитес я, вес. ",,,: HF 1 1202 Молочная кислота Вода Остальнос. Время травления 30 мин, съем 30 мкм. Поверхность образца зеркальная. Нарушенный слой отсутствует. Окисная пленка отсутствует. Пример 2. Состав травптеля, вес. HF 1 12О2 Молочная кислота Вода 15 Остальное. 20 .«ремя травления 10 мин, съем 30 мкм. Поверхность образца зеркальная, нарушенный слой и окисная пленка отсутствуют. H р и м е р 3. Состав травнтеля, Бес. 1-1 Р Н20 Молочная кислота Вода 1 1 Остальное Время травления 15 мин, съем 30 мкм. Поверхность образца зеркальная без нарушенного слоя и видимой окисной плен35 ки. Формула изобретен:1я TjIBB14TC Ih Д IH XIII При использовании составов травителя вне указанных пределов содержания ком40 понентов качество обрабатываемой поверхности значительно ухудшается (при меньшем содержании HF, Н202 и молочной кислоты на поверхности образуется окисная пленка, а нри больших концентрациях 45 компонентов на поверхности появляются бугорки и ямки травления). Использование данных составов травителя обеспечивает высокое качество поверхности — зеркальную поверхность без ямок травления и других дефектов, соответствующую 14в классу I I=po oBaтости (Я, = 200 Л) . Ка 1ество поверхности существенно лучше, чем пр11 11спользовании пзБестных cOcTBBGB травителB. 784635 Плавиковая кислота Перекись водорода Молочная кислота Вода 2 — 10 5 — 20 30 — 40 Остальное. Составитель В. Мякиненков Техред Л. Куклина Редактор О. Филиппова Корректор С. Файн Заказ 31/36 Изд. № 101 Тираж 757 Подписное НПО <Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. <Патент> : следующем соотношении компонентов (вес. %): Источники информации, принятые во .внимание.при экспертизе: 1. Травление полупроводников, пер. с англ. Горина С. Н., М., Мир, 1965, с. 214— 217. 2. R. Е. Marinyer. Etch. Pilzing of Single Crystals In Sb. J. Аррl. Phys, 1958, V. 28 № 8, р. 1261. 3. J. W. Faust, А. Sager, Effect of the Polarity of the Ш вЂ” Ч Intermetallio Compounds о1 Etching. Л. Арр1. Phys., 1960, V. 31 10 № 2, р. 331 (прототип).
