Майсел Л. - Справочник - Технология тонких плёнок (1051257), страница 166
Текст из файла (страница 166)
сколько медленнее, чем растворение чистого материала. Тем не менее, растворение проходит достаточно эффективно. Второстепенный компонент остается в виде рыхлой сетки, которая удаляется промыванием при неббль. шом механическом воздействии. Примером пленок такого типа являются пленки Сг — 81, которые достаточно эффективно растворяются травителем на поверхности чистого кремния; 60 частей концентрированной Н,РО» 5 частей концентрированной Низ; ! часть концентрированной НР. Скорость травления составляет от 600 до 900 А мин ' '[100].
Химическое травленйе пленок Сг — 8!О значительна затрудняется, если содержание 8!О превышает определенный предел. Практнческя этот предел находится где-то прн содержании 8!О, равном 20 — 30 ат. тд. В этом случае применяются кислотные хромовые травители. например, 6!чНчС! иля 25гй Нэ80ь прн температуре от 50 до 70'С с депассивацией, однако пра этом пузырька газов все равно прочно удерживаются на поверхности. Поэтому удаление пленок, в которых довольно высокое содержание 810. затруднено, процесс завершается не полностью н, как правило, остаются островки. Края линий, нечеткие, неровные, неправильной формы. Хорошее формирование края достигают при использовании раствора травителя Следующего состава: 20 г Кз[ре(СН)э]! 10 г Неон; 100 мл Н,О. Прн содержания в пленках 8!О хрома в количестве, равном 20 ат. 55 этот раствор исвольауют при температуре травления 50 — 60'С н достигают скорости травления, равной 1000 А мип-' [93], Травление чистых пленок хрома этим травителем успешно осушесгвляетсн при комнатной температуре.
4) Медь. Сенсибилизатор системы КМЕК/КТРК разлагается в присутствии меди. Следовательно, эти фоторезисты не могут быть использованы для защиты пленок меди или медных сплавов [83]. Корроэированная (окисленная) поверхность меди может быть очищена разбавленной НС! (5 — йгй объемн.), разбавленной Нз80, (около 50уэ), 10тэ-ным раствором персульфата аммония или разбавленным окислителем меди, например, чНит а-Клин» (фирма «Шипли). анболее широко применяются растворы хлорного железа, которые хорошо зарекомендовали себя для глубинного травления в фотогравировапин и травлелия больших печатных плат, плакированных медью.
Выну. скающяеся промышленностью растворы имеют слегка кислотную реакцию и обычно имеют плотность от 36 да 42' Боме (при 15'С 1,33 — 1,4!). Как правило, такая концентрация для травления тонких пленок слишком велика, а растворы создают высокие скорости удаления пленки [!01]. Для травления методом окунания наиболее подходящим является соотношение: 300 г РеС1, на ! л. При травлении методом распыления рекомендуют ешс более разбавленный раствор (60 г РеС1, на 1 л) [!02]. Различные травители для меди, например, растворы хромовой соли, серной кислоты или сернонислого аммония, были исследованы Сайсрсом и Гл. 7. Формирование рисунков в тонких пленках Смитом [1031, Они установили, однако, что растворы клорного железа заданной нонцентрацин создают наименьшее подтравливание на пленках меди толщиной от 0,025 мм до 0,075 мм.
Промышленностью выпускаются установки для очень быстрого (1Π— 15 мкм мин"') травления распылением хромовой соли серной кислоты (модель С(1 1О, фирма «Шипли», США) Травление йодом описано Зетцем и Деспресом [!94!. Этот метод разработан для травления золота, но ои может быть моднфицироэан и для травления меди также. Соответствующий раствор состоит из 200 г КЗ, 100 г Лз и 400 мл воды. Раствор темный и непрозрачный и это зэтрудвяет обнаружение окончания процесса. Травнтель имеет быстрое действие, но подтравливание весьма эффективна ограничивается образованием нерастворимых соединений, а это происходит, главным образом, на краях линий.
Метод заключается в окунании подложки в травитель на несколько секунд, промывании и удалении темных осадков соединений очистителем «НитраКлин». Если при последующем осмотре будут обнаружены остатки пленки меди, необходимо повторить цикл травления для нх удаления. б) Золото. Данные, изложенные фирмой «Кодак» [83) подтверждают использование для травления золота фоторезиста КТР)т н царской водки (1 часть концентрированной НС1 и 3 части концентрированной 14ХО,), Взаимодействие происходит быстро, но окрашиваиие раствора мешает обнаружить конец процесса. Поэтому рекомендуют быстрое последовательное окунание, промывание и осматривание подложки. Если высококонцентрирояаиный раствор разбавляют водой 1: 4, то получается медленный травитель (0,5 — 1 мкм.мин-'), который обеспечивает лучшее контролиро.
ванне качества краев линий. Шелочные растворы солей цивнистоводород. ной кислоты, содержащие перекись водорода, являются также весьма под. ходящими для травз)ения золо~а. б) Гафний. Сообщалось, что пленки гафния, покрытые фоторезистом КРК, могут быть вытравлены 1 — 2%.'ным раствором НР беэ особых затруднений [!05[. 7) Молибден. По результатам исследований, изложенным в брошюре фирмы «Кодак», для травления через покрытия фотореэястом КТО реко. мендуется два травителя (без каких-либо обьяснений, касающихся око. ростей травления и получаемых результатов) [83]: 1 часть концентрированной НХОз; 1 часть концентрированной Н,300 3 части Н»О или 200 г К»[ре(СМ)«); 20 г ЫаОН; 3 — З,б г щавелевокислого натрия; вода добавляется тан, чтобы общий объем раствора составил 1 л.
Реактивы типе щелочных феррнцианидов широко применяются для травления пленок молибдена. Известно, что подобные составы обеспечнва ют высокие снорости травления, оноло 1 мкм мин ', и используются в следующем составе, применительно к фоторезисту КРК, как указывал иа это Дальтон,[106[: 92 г К»[Ее(СН) «1; 20 г КОН; 300 мл 11»0. 8) Нихром.
О технологическом процессе и отдельных трудностях, которые встречаются прн травлениях пленок нихрома, репко сообщают в пе. чати, потому что эти материалы запатентованы, Нихром взаимодействует со сравнительно сильными реактивами. Чаще всего в этом случае пред почитают применять методы обратной фотолитографии [1071 (си. раза. 4А) и травление методом распыления (см. равд, 4Б).
Для химического травления и сочетании с фоторезистом КТО [63! предлагают следующие смеси: 1 часть концентрированной НХОм 1 часть коицеитрироваш!ой НС1; 3 части воды. Сообщают, что пригодным для этих целей является также раствор клорного железа, плотностью от 38 до 42' Боне [831. На практике часто 3. Фотолятография используют метод травления раствором, состоящим из равных частей кон. центрированной НС! и воды при температуре около 80' С. У) Платина.
Одним из очень немногих реагентов, которые взаимодействуют с платиной, является свободный хлор. Кроме того, пленки платины можно вытравливать царской водкой (! часть концентрированной НС! и 3 части концентрированной НЫО,). Рекомендуется использовать фоторезист тина КТРК, а перед травлением погружать его на 30 с в 48айслый раствор НР !83]. Как и в случае травления пленок золота, продолжитель. ность этой операции является очень критичной, потому что покрытия фоторезнста разрушаются. Платину можно травить также насыщенным воздухом щелочным раствором солей цианистоводородной кислоты нли,' еще лучше, смесью перекиси водорода и щелочного раствора цианидов.
10) Кремний. Травнтелей для кремния имеется очень много. Большинство иэ них представляют собой быстродействующие композиции, нсполь. зующиеся для полировки поверхности монокристаллического кремния, и они редко используются для вытравливания рисунков. Другие травнтели и составы целевого назначения служат для выявления ямок травления и обнаружения дефектов в кристалле. Состав, предназначенный для создания рисунков хорошего качества травлением, опубликован Лаусоном (881; б частей ННОм 3 части уксусной кислоты; 3 части НР.
Другие составы применяются те же, что и для травления Сг — 51 (равд. ЗГ, 3). Тремя наиболее часто встречающимися составными частями в травителях этого типа являются: окислитель, например, Низ, Вгз пли НзОз., небольшое количество НР, чтобы перевести окисленный слой кремния .в раствор; и различные количества воды с умеренно агрессивными реактивами, например, фосфорной или уксусной кислотой. Существует большой диапазон составов травнтелей для выбора заданной скорости травления и получения требуемых результатов.
11) Моиоокись кремнии. В течение некоторого времени не было известно никаких приемлемых травителей для 5!О. По-видимому, этот трави. тель должен содержать какое-то количество НР для того, чтобы обеспечн. вать растворение двуокиси кремния, Однако выяснилось, что одна только фтористоводородная кислота не обеспечивает однородности травления пленок 5!О, я в этом случае остаются островки н образуются края линий совершенно неправильной формы.
Наиболее подходящий травитель .был разработан Хансом !!06). Он состоит иэ 10 — 12 молей водпога раствора МН,Р с ХНчОН или какой-либо другой щелочью, добавляемой для того, чтобы получить рН, равную приблизительно 9. Если этот раствор использовать прн температуре 80 — 90' С, то скорость травления составит примерно 6000 А мин-'. При использовании такого метода в сочетании с обычными негативными фоторезнстами получают пленки с чистой поверхностью, края линий резкие и равные, без следов подтравливания. 12) Двуокись кремния.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
