174296. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilíciumfelület kémiai marására
3 174296 4 Az 1. ábrán háromszög diagramban közöljük az e célra alkalmas összetétel tartományt. Az 1. ábra a H2S04 — HN03 — HF-rendszer diagramja térfogatszázalékban. Az adatok 98 súlyszázalékos kénsav, 65 súlyszázalékos salétromsav, ill. 1 2 3 * 5 * * * 38—40 súlyszázalékos hidrogénfluorid elegyekre vonatkoznak. Az optimális összetétel: 15 tf% 98%-os H2S04 20 tf% 65%-os HN03 10 65 tf% 38—40%-os HF A közölt összetételektől távolodva fokozatosan fényesedő, illetve egyenetlenné váló felületet kapunk. 15 Az optimális marási hőmérséklet 30—45 C. A marási sebesség oxidmentes felület esetén a hőmérséklet, ill. a marószer állapotának függvényében 2-3,5 pmjs. Marás közben az oldat erősen melegszik, így a 20 szeletek is felmelegednek. Ilyen körülmények között az áramköröket hordozó oldal védelmére nem váltak be a hagyományos módszerek, mint pl. a különböző lakkokkal, műanyagoldatokkal, viaszokkal történő bevonás. Ki- 25 sér léteink szerint a fenti savkeverékben, ill. más igen agresszív ásványi savak keverékében még melegen is igen jól védhetjük a szilícium szeletek éles oldalát a szeletre hengerelt, majd olvasztott polietilén fóliával, mely marás után kissé felmelegítve 30 könnyen lehúzható a felületről, így eltávolítása is igen egyszerű. Nagyobb marási mélységek esetén az említett nagy marási sebesség és a marószer gerjedése miatt fontos, hogy a marni kívánt Si felület teljes kör- 35 nyezetében biztosítva legyen az oldószer jó keveredésének lehetősége - és az, hogy a szeleteket a befogás sehol ne árnyékolja. Találmányunk alkalmazását két kiviteli példával illusztráljuk. 40 1. példa 1. 200 /am vastag polietilén fóliából a Si szelet 45 méretének megfelelő korongokat vágunk, azokat megtisztítjuk, majd szárítjuk. 2. A marni kívánt szilícium szeletek éles oldalára helyezünk egy-egy méretre vágott, tiszta polietilén lapkát, és azt óvatosan a felületre hengereljük. Ezután kb. 180°C-on hevítjük a szeletet a fóliával együtt. Így a polietilén ráolvad, rátapad a felületre. 3. Pl. 100 /am vastag réteg eltávolításához 35 °C-on 40 mp-es marást végzünk a következő összetételű marószerben: 15 tf% H2 S04 (98 súlyszázalékos) 20 tf% HN03 (65 súlyszázalékos) 65 tf% HF (40 súlyszázalékos) Ennek az összetételnek az 1. ábra szerinti háromszögdiagramon a P pont felel meg. 4. Marás után gyorsan 65 súlyszázalékos HN03-ba mártjuk a szeleteket. Ezzel elkerülhető a szeletek foltosodása. 5. Vizes mosást végzünk, majd a vékony szeletet 70—90 °C-ra melegített vákuum asztalra tesszük és a polietilén fóliát az éles oldalról egyszerűen csipesszel lehúzzuk. A mart felület egyenletesen matt, nagy fajlagos felületű. 2. példa Az 1. példa 1., 2., 4. és 5. műveleteit változatlan módon végezzük. 3. művelet: 150/u vastag réteg eltávolításához most 40 °C-on 50 mp-es marást végzünk az 1. ábra szerinti háromszögdiagram Q. pontjának megfelelő következő összetételű marószerben: 20 tf% H2 S04 (98 súlyszázalékos) 20 tf% HN03 (65 súlyszázalékos) 60 tf% HF (38 súlyszázalékos) A mart felület egyenletesen enyhén selymes matt szerkezetű. Röviden összefoglalva találmányunk előnyeit megállapítjuk, hogy eljárásunk szerint homogén matt Si felületet lehet biztosítani a szilícium szeletek tetszőleges mértékű elvékonyítása mellett. Ez a felület jól forrasztható, így a későbbi szerelési műveletekhez előnyösen használható. A kémiai marással történő szeletvékonyítás termelékenyebb és kevesebb törési selejt keletkezik, mint csiszolás esetén. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás félvezető eszközök gyártásánál használt szilíciumlapok matt felületet biztosító kémiai maratására azzal jellemezve, hogy a szilíciumlapot kénsav 98 súlyszázalékos, salétromsav 65 súlyszázalékos, hidrogénfluorid 38-40 súlyszázalékos vizes oldataiból alkotott olyan savkeverékben maijuk, amelynek összetétele a 100 térfogategységnyi savkeverékben levő komponenstérfogatokra az alkotók megnevezésének sorrendjében hivatkozva a terner rendszer háromszögdiagramjában az A(25,10,65), B(25, 20, 55), C(15, 30, 55), D(10,30,60), E(10,20,70), F(20,10,70) összetételű pontokkal meghatározott ABCDEF hatszög belsejébe esik. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy olyan szilíciundapot marunk, amelynek egy részét ráolvasztott polietilén fólia védi. 1 rajz A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 804500 - Zrínyi Nyomda, Budapest 2
