Розчин для травлення силіцидів кобальту на основі з арсеніду галію

Винахід відноситься до хімічного травлення силіцидів металів, переважно для розмірного травлення силіцидів кобальту на основі арсеніду галію і може бути використаний в виробництві виробів мікроелектроніки, зокрема, для виготовлення тонкоплівкових інтегральних мікросхем і дискретних приладів методом фотолітографії. Промислове хімічне травлення силіцидів тугоплавких металів на основі арсеніду галію, зокрема, силіцидів кобальту, при виготовленні інтегральних мікросхем і дискретних приладів методом фотолітографії на даний час являв собою проблему, внаслідок слабкої хімічної активності силіцидів, неможливості застосування високих температур розчину при їх травленні, необхідності наявності в таких розчинах сильного окислювача (азотна кислота) і фторид-іонів в певному співвідношенні, при якому основа арсеніду галію являється хімічно активною, що приводить до її неконтрольованого розтравлення і порушення цільності малюнку фотошаблону. Найбільш близьким технічним рішенням е розчин, що містить суміш фтористоводневої і азотної кислот в співвідношенні по об'єму 15 : 2. Але, в випадку двошарової тонкоплівкової структури і, як результат, нерівномірності початкового травлення силіцидів кобальту, відбувається помітне розтравлення основи арсеніду галію через протравлені локальні ділянки що приводить до часткового сколювання плівки і, як наслідок, до порушення цільності малюнку фотошаблону. Задачею, на вирішення якої спрямовано винахід, є одержання розчину для травлення силіциду кобальту на основі арсеніду галію, який, шляхом зміни його складу, забезпечував би підвищення повноти видалення шару силіцидів кобальту та зниження розтравлювання основи арсеніду галію. Поставлена задача вирішується тим, що у відомий розчин для травлення силіцидів кобальту, що містить фтористоводневу і азотну кислоти, згідно з винаходом, додатково вводять ортофосфорну і оцтову кислоти при такому співвідношенні інгредієнтів (мас.%): Сильний окислювач - азотну кислоту, вводят для переведення складових шару силіцидів і в оксиди і а також для переведення утворених оксидів кобальту в розчинні нітрати; фтористоводневу кислоту - для переведення оксидів кремнію в летючі фториди: оргофосфорну кислоту з окислювальною здатністю середньої сили - для пом'якшуючої і комплексостворюючої дії на процес травлення шару силіцидів і для зниження розтравлювання основи арсеніду галію фосфатуванням її поверхні - утворення погано розчинних фосфатів галію, оцтову кислоту - для усунення поляризації з металевих складових силіцидів зниження агресивності розчину стосовно фоторезисту внаслідок її дубильних властивостей і підвищення точності малюнку фотошаблону внаслідок рівномірності травлення шару силіцидів. Розчин готують змішуванням в фторопластовій посудині з кришкою розрахованих кількостей оцтової, фтористоводневої, азотної і ортофосфорної кислот. Розчинення проводять при нормальних (кімнатних) температурі і тиску. Структури готують високочастотним спільним розпиленням і на основу легованого кремнієм до концентрації 2 ´ 1016ат/см3. Напилення плівок кремнію і кобальту ведуть в промисловій установці високочастотного розпилення "Оратория-5" в атмосфері аргону. Робочий тиск аргону - 5 ´ 10-3торр, сітковий і анодний струми рівні, відповідно, 100мА 1600 - 700мА, що дає змогу отримати швидкість росту плівок кремнію і кобальту змінну в межах 2 35А°/хв. Для розпилення використовують складову мішень, для якої площа відносного покриття кобальтового диску пластинами кремнію вибирають так, щоб розпилені пучки атомів і витримувалися у співвідношення 1 : 2 по кількості атомів. Термічним відпалом структур в вакуумі при температурі 600°C на протязі 10хв. формують плівку товщиною 0,2 ± 0,05мкм. Утворення і склад силіциду контролюють методами іонної масспектрометрії і Оже-електронної спектроскопії. На одержаній плівці за допомогою фотолітографії формують бажаний малюнок. Як захисний шар використовують фоторезист ФППР-7. Для отримання схемного малюнку сформовані структури занурюють в розчин і при перемішуванні ведуть травлення тонких плівою силіцидів при кімнатній температурі (18 - 20°C) на протязі 30 - 50с. Повноту видалення силіцидів, стан поверхні основи арсеніду галію і точність малюнку фотошаблону контролюють візуально за допомогою оптичного мікроскопу, наприклад МИМ-8, із збільшенням 400 - 1000крат. Після травлення структури ретельно промивають деіонізованою водою, знімають захисний шар фоторезисту в діоксині, знову промивають деіонізованою водою і висушують. Для експериментальної перевірки винаходу були виготовлені розчини, склад яких наведено в таблиці. Оптимальні результати були отримані для складів 1, 2, 3. В порівнянні з відомим розчином, використання винаходу приводить до повного розчинення шарів силіцидів без помітного розтравлювання основи арсеніду галію. При цьому не спостерігається порушення шару фоторезисту, що підвищує точність малюнку фотошаблону.