DE1132405B - Verfahren zum lokalisierten AEtzen der Oberflaeche von Werkstuecken, insbesondere von Halbleiterkristallen - Google Patents
Verfahren zum lokalisierten AEtzen der Oberflaeche von Werkstuecken, insbesondere von HalbleiterkristallenInfo
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Description
- Verfahren zum lokalisierten Ätzen der Oberfläche von Werkstücken, insbesondere von Halbleiterkristallen Häufig ist es beim lokalisierten Ätzen von Werkstücken erwünscht, die Ätzwirkung auf einen geometrisch exakt definierten Teil der Oberfläche eines Werkstückes zu beschränken. Hierzu steht ein in der Literatur als »Fotolithographie« bezeichnetes Verfahren zur Verfügung. Dieses besteht darin, daß man auf die Oberfläche des Werkstückes eine lichtempfindliche Schicht aufbringt, die von dem anzuwendenden Ätzmittel nicht gelöst wird. Diese Schicht wird entsprechend einem vorgegebenen Muster, z. B. durch Projektion, belichtet und anschließend entwickelt. Die nichtbelichteten Teile der lichtempfindlichen Schicht werden entweder während des Entwicklungsvorganges oder durch Nachbehandlung mit einem geeigneten, die belichteten Teile der Schicht nicht angreifenden Lösungsmittel, z. B. Wasser, entfernt. Anschließend wird die Oberfläche des Werkstückes dem Ätzvorgang unterworfen, wobei die von den verbleibenden Teilen der lichtempfindlichen Schicht abgedeckten Oberflächenstellen mit der Ätzflüssigkeit nicht in Berührung kommen und deshalb vom Ätzvorgang nicht erfaßt werden. Dieses Verfahren gestattet, die abzutragende Oberfläche des Werkstückes auch bei sehr klei-3 nen Abmessungen mit großer Genauigkeit festzulegen und wird deshalb auch bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen, z. B. Mesatransistoren, angewendet.
- Für die lichtempfindliche Schicht werden vor allem Fotolacke verwendet, die im Dunklen oder bei einer Belichtung, gegen die der Fotolack unempfindlich ist, auf der Oberfläche des Werkstückes, beispielsweise eines Halbleiterkristalls, aufgebracht werden. Es empfiehlt sich dabei, den Fotolack aufzustreichen und zur Erzielung einer gleichmäßigen Schichtdicke das Werkstück rasch rotieren zu lassen. Der Fotolack besitzt die Konsistenz einer zähen Flüssigkeit, so daß auf diese Weise selbst dünne Schichten mit verhältnismäßiger Stärke erzeugt werden können.
- Bekannte Fotolacke sind vielfach monomere oder niederpolymere organische Stoffe, die bei entsprechender Belichtung entweder spontan oder infolge der Einwirkung beigemischter Sensibilisatoren, die durch die Belichtung aktiviert werden, polymerisieren und dadurch eine gallerteartige Beschaffenheit erhalten. Sie sind in den für Halbleiterzwecke normalerweise üblichen Ätzmitteln, insbesondere Säuren, sowohl in belichtetem als auch in unbelichtetem Zustand unlöslich. Als Entwickler dienen gewisse organische Flüssigkeiten, welche die unbelichteten Lackschichten entweder selbst lösen oder mindestens so weit verändern, daß sie, beispielsweise durch Einwirken von Wasser, leicht entfernt werden können. Die belichteten Teile der Fotolackschicht werden dagegen weder vom Entwickler noch bei der Wässerung gelöst. Da die belichtete Fotolackschicht mechanisch relativ wenig widerstandsfähig ist, empfiehlt es sich, diese vor dem Ätzvorgang zu verfestigen, was durch eine mehrstündige Wärmebehandlung bei etwa 1501 C möglich ist.
- Derartig behandelte Fotolackschichten können, wie sich anläßlich bei der mit ihrer Hilfe vorgenommenen Ätzbehandlungen von Halbleitern gezeigt hat, jedoch in bereits kurzer Zeit von dem Ätzmittel durchdrungen werden. Häufig findet auch ein Abbröckeln oder ein Abheben der Fotolackschicht von ihrer Unterlage während des Ätzvorganges statt. Die nicht ausgehärteten Fotolackschichten sind ebenfalls gegen mechanische Beans ruchungen, die sich bei den während p des Atzvorganges notwendigen Manipulationen nicht vermeiden lassen, empfindlich und stellen deshalb ebenfalls keinen genügenden Schutz gegen ein Vordrin-en der Ätzflüssigkeit zur Oberfläche des Werkstückes dar.
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum lokalisierten Ätzen der Oberfläche von Werkstücken, insbesondere von Halbleiterkristallen, bei dem auf die Oberfläche des Werkstückes eine Schicht aus fotopolymerisierbarem Lack aufgebracht, diese Schicht stellenweise belichtet, entwickelt und nach Entfernung der unbelichteten Schichtteile sowie Verfestigung der belichteten Schichtteile, die von diesen unbedeckten Teile der Oberfläche des Werkstückes mindestens zum Teil mit der AtzflÜssigkeit in Berührung gebracht und geätzt werden. Zur Vermeidung der beschriebenen Nachteile ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Aushärtung der FotolackschIcht unter Vakuum, insbesondere Hochvakuum, bei einer so niedrigen Temperatur, insbesondere Zimmertemperatur, vorgenommen wird, daß ein merkliches Weiterpolymerisieren der Fotolackschicht während dieser Vakuumbehandlung nicht stattfindet.
- Dabei ist vorgesehen, daß das Werkstück nach dem Entwickeln und Entfernen der nicht belichteten Teile der Fotolackschicht mindestens 3 Stunden einem Hochvakuum von mindestens 10-4 Torr, vorzugsweise von 10-5 Torr, oder einem noch stärkerem Vakuum bei Zimmertemperatur ausgesetzt wird.
- Die so behandelten belichteten Fotolackschichten sind gegen die Ätzflüssigkeit in wesentlich höherem Maße undurchlässig als die durch Wännebehandlung verfestigten Schichten. Dem entspricht, daß ein Ätzeffekt auf die von der belichteten Fotolackschicht bedeckten Teile der Werkstückoberfläche, wenn die Fotolackschicht entsprechend der Lehre der Erfindung verfestigt wurde, auch bei Behandlung mit starken Säuren während beim Ätzen von Halbleitern anzuwendenden Ätzzeiten nicht festgestellt werden konnte. So konnte beim Ätzen von Siliziumkristallen eine aus 10 Teilen HNO, und 1 Teil HF bestehende Ätzflüssigkeit 15 Minuten angewendet werden, ohne daß sich an den durch den Fotolack abgedeckten Oberflächenstellen Ätzspuren zeigten. Die erzielte Ätztiefe betrug dabei 15 #t.
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHE: 1, Verfahren zum lokalisierten Ätzen der Oberfläche von Werkstücken, insbesondere von Halbleiterkristallen, bei dem auf die Oberfläche des Werkstückes eine Schicht aus fotopolymerisierbarem Lack aufgebracht, diese Schicht stellenweise belichtet, entwickelt und nach Entfernung der unbelichteten Schichtteile sowie Verfestigung der belichteten Schichtteile, die von diesen unbedeckten Teile der Oberfläche des Werkstückes mindestens zum Teil mit der Atzflüssigkeit in Berührung gebracht und geätzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotolackschicht unter Vakuum, insbesondere Hochvakuum, bei einer so niedrigen Temperatur, insbesondere Zimmertemperatur, verfestigt wird, daß ein merkliches Weiterpolymerisieren der Fotolackschicht während dieser Vakuumbehandlung nicht stattfindet.
- 2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück nach dem Entwickeln und Entfernen der nichtbelichteten Teile der Fotolackschicht niindestens 3 Stunden einem Hochvakuum von mindestens 10-4 Torr, vorzugsweise von 10-5 Torr, oder einem noch stärkeren Vakuum bei Zimmertemperatur ausgesetzt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES71135A DE1132405B (de) | 1960-11-04 | 1960-11-04 | Verfahren zum lokalisierten AEtzen der Oberflaeche von Werkstuecken, insbesondere von Halbleiterkristallen |
Applications Claiming Priority (1)
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| DES71135A DE1132405B (de) | 1960-11-04 | 1960-11-04 | Verfahren zum lokalisierten AEtzen der Oberflaeche von Werkstuecken, insbesondere von Halbleiterkristallen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE1132405B true DE1132405B (de) | 1962-06-28 |
Family
ID=7502260
Family Applications (1)
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| DES71135A Pending DE1132405B (de) | 1960-11-04 | 1960-11-04 | Verfahren zum lokalisierten AEtzen der Oberflaeche von Werkstuecken, insbesondere von Halbleiterkristallen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1132405B (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1514683B1 (de) * | 1966-02-12 | 1970-04-02 | Siemens Ag | Verfahren zum Erzeugen von elektrischen Nebenschluessen zum UEberbruecken von pn-UEbergaengen in Halbleiterkoerpern |
| DE3122544A1 (de) * | 1981-06-05 | 1982-12-30 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zum aetzen von durchbruechen in glasplatten |
-
1960
- 1960-11-04 DE DES71135A patent/DE1132405B/de active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1514683B1 (de) * | 1966-02-12 | 1970-04-02 | Siemens Ag | Verfahren zum Erzeugen von elektrischen Nebenschluessen zum UEberbruecken von pn-UEbergaengen in Halbleiterkoerpern |
| DE3122544A1 (de) * | 1981-06-05 | 1982-12-30 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zum aetzen von durchbruechen in glasplatten |
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