DE1287405B - AEtzmittel fuer Halbleiterkoerper aus Silizium - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Ätzmittel aus einer sauren, Flußsäure enthaltenden polierenden Lösung für geläppte Halbleiterkörper aus Silizium.
• Bei der bekannten Herstellung von Halbleiteranordnungen werden die scheibenförmigen Siliziumkörper nach der formgebenden, meist mechanischen Bearbeitung geätzt. Durch die Abtragung von Silizium von der Oberfläche der Siliziumscheibe sollen kristallographische Störungen in der Siliziumoberflächenschicht beseitigt und eine Reinigung der Oberfläche erzielt werden.
• Die geätzten, danach gewaschenen und getrockneten Siliziumscheiben werden durch Legierungsoder/und Diffusionsverfahren mit Zonen oder Schichten verschiedenen Leitfähigkeitstyps und mit Elektrodenanschlüssen versehen. Um bei einer anschließenden Ätzung eine Abtragung des Elektrodenmaterials zu vermeiden, werden die üblichen Ätzmittel mit einem Zusatz von Orthophosphorsäure versehen.
• Die bekannten zum Ätzen verwendeten Mischungen von Salpetersäure, Flußsäure und gegebenenfalls Eisessig sind saure Ätzlösungen, die zwar eine spiegelnde Oberfläche ergeben, aber die Siliziumscheibe an dem Rand stärker als in der Mitte abtragen. Die mit solchen Ätzlösungen behandelten Siliziumscheiben weisen daher einen nicht ebenen, nämlich kissenförmigen Querschnitt senkrecht zur Scheibenfläche auf. Die fehlende Ebenheit der Scheibenfläche ist für die Maßhaltigkeit der aus ihnen herzustellenden HalbIeiteranordnungen von erheblichem Nachteil.
• Die bekannte Ätzung von Siliziumscheiben mittels heißer Kalilauge ergibt zwar eine ebene, jedoch wegen des in den verschiedenen Kristallebenen verschieden starken Angriffs rauhe Oberflächen, die bei den anschließenden Legierungs- bzw. Diffusionsprozessen zu unregelmäßigen oder unzureichend kontrollierbaren Grenzen der hierdurch beeinflußten Zonen führen. Auch lassen sich alkalische Lösungen äußerst schwer von Siliziumscheiben abspülen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ätzmittel zur gleichmäßigen Abtragung von Halb-Leiterkörpern aus Silizium anzugeben, bei dem die angeführten Nachteile nicht mehr auftreten.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Lösung einen Zusatz von Chlorwasserstoff (spezifisches Gewicht 1,19 g/cms) auf 2 Volumteile Flußsäure (40 Gewichtsprozent) enthält.
• Polierende Ätzlösungen sind Ätzmittel, die bei ihrer Anwendung zur Behandlung von geläppten Scheiben spiegelnde Oberflächen hervorbringen. Solche zum Polieren von Siliziumscheiben geeignete Ätzlösungen enthalten einen oxydierenden und einen reduzierenden Bestandteil sowie den Ätzangriff be-

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Ätzmittel aus einer sauren, Flußsäure enthaltenden polierenden Lösung für geläppte Halbleiterkörper aus Silizium, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Lösung einen Zusatz von Chlorwasserstoff (spezifisches Gewicht 1,19g/cm3) auf 2 Volumteile Flußsäure (40 Gewichtsprozent) enthält. 2. Ätzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die polierende Lösung aus.
2. 2 Volumteilen rauchender Salpetersäure (spezifisches Gewicht > 1,52 g/cms), 1 Volumteil Flußsäure (40 Gewichtsprozent) und 2 Volumteilen Eisessig (98 Gewichtsprozent) und als Zusatz 1 Volumteil einer - wäßrigen Lösung von Chlorwasserstoff (spezifisches Gewicht 1,1'9 g/cms) enthält. schleunigende oder- verzögernde Zusätze, wobei als reduzierender Bestandteil durchweg Flußsäure verwendet wird. Ein den Ätzangriff verzögernder Zusatz ist beispielsweise Eisessig (hochkonzentrierte Essigsäure). Als Salzsäure wird eine wäßrige Lösung von Chlorwasserstoff mit einem spezifischen Gewicht von 1,19 g/cms und als Flußsäure eine wäßrige Lösung von Fluorwasserstoff mit 40 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff bezeichnet. Durch die Ätzung gemäß der Erfindung wird eine Abtragung bei Siliziumscheiben ermöglicht, die sowohl eine Oberfläche von geringer Rauhigkeit als auch eine Oberfläche vorzüglicher Ebenheit ergibt. Beispielsweise kann durch eine Ätzung gemäß der Erfindung von einem kreisscheibenförmigen Siliziumkörper von etwa 15 bis 20 mm Durchmesser von den Scheibenflächen beidseitig eine etwa 100 #t starke Siliziumschicht abgetragen werden, ohne daß die Stärke der Siliziumscheibe am Rand um mehr als 5 #t kleiner als die Stärke in der Mitte und die Rauhigkeit der Oberfläche der Scheibenfläche größer als 1 1, ist. Demgegenüber ergibt bereits eine beidseitige Abtragung von 50 bis 60 1, bei einer Siliziumscheibe von etwa 15 bis 20 mm Durchmesser mittels des bekannten Ätzmittels CP-4 (5 Volumteile rauchende Salpetersäure, 3 Volumteile Flußsäure; 3 Volumteile Eisessig und 0,06 Volumteile Brom) eine kissenförmige Gestalt der Siliziumscheibe, bei der die Stärke der Siliziumscheibe am Rand um 30 bis 40 I. geringer als die Stärke in der Mitte ist. Vorteilhaft ist die Verwendung einer wäßrigen chlorwasserstoffhaltigen Lösung mit 2 Volumteilen Salpetersäure, 1 Volumteil Flußsäure, 1 Volumteil Salzsäure und 2 Volumteilen Eisessig, durch die sowohl eine gute Ebenheit der geätzten Oberfläche als auch eine kurze Ätzzeit erreicht wird.