Compilación de Recetas Químicas

 

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZ

Compilación de recetas químicas Centro de Investigación en Ciencia y Tecnología Aplicada Gustavo A. Lara 10/01/2013

Medidas de seguridad generales y recetas de: BOE, KOH, Al atchant, Mo etchant, Piraña y Agua regia

 

Universidad Autónoma de Ciudad Juárez 1 Compilación de recetas químicas

Compilación de recetas químicas

Contenido

Medidas de seguridad generales al momento de trabajar con ácidos ........... ...................... ...................... ..................... ..........22 Al etchant ........... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ............... .... 3 Piraña (Solución limpieza residuos orgánicos)........... orgánicos)...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... .............. ... 4 Agua regia (etch a metales nobles, Fe, Cu, Au, Cu, Pt, Ni, etc.) ........... ...................... ...................... ...................... ..................... ..........55 BOE (etch SiO2) ........... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... .................. ....... 6 KOH (etch Si) ........... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ..................... .......... 7 Mo etching ........... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ...................... ............... 8

 

Universidad Autónoma de Ciudad Juárez 2 Compilación de recetas químicas

Medidas de seguridad generales al momento de trabajar con ácidos

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Leer las hojas de datos de cada químico que se utilizará antes de trabajar con ellos Usar el equipo de protección (guantes, delantal, careta, filtros) Encender extractor No trabajar solo en el laboratorio con químicos Avisar a todo el equipo de trabajo cuando se trabaje con los químicos y cuales se van a utilizar. Depositar ácidos en agua y no vicever viceversa sa Utilizar una pipeta para cada ácido para no verter y prevenir derrame y para no mezclarlos en la botella. Enjuagar instrumentos instrumentos y verter ácidos y enjuague en botella de residuos residuos ácidos En caso de accidente enjuagar con agua en flujo durante 15 min. En soluciones con HF (ácido fluorhídrico): o utilizar UNICAMENTE, recipientes de plástico o no calentar en hot plate o

en contacto con la piel enjuagar y poner gluconato de calcio en la zona

 

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 Al etchant  Materiales.

Ácido fosfórico(H3PO4) al 85.5% Ácido nítric nítrico o (HNO3) al 65.7 65.7% % Ácido acético(CH3COOH) al 99.9% Agua desionizada

Incopatibilidad: metales

Razón de volumen:

19 H3PO4: 2 HNO3 : 2 CH3COOH : 4 H2O

Temperatura: 40°C (104°F)

Etch rate: 200nm/min

Ejemplo:

38mL H3PO4 + 2mL HNO3 + 2mL CH3COO COOH H + 4mL 4mL H2O

Procedimiento:

1. 2. 3. 4.

Prepar Prep arar ar et etch chan antt Precalenta Preca lentarr etchant etchant en en hotplate hotplate a 40°C 40°C (104°F (104°F)) por 10 min. min. Preparar Prepa rar bande bandeja ja de de agua agua DI DI para para enjuaga enjuagarr oblea oblea.. Sumergir Sumer gir oblea oblea en etchant etchant uniformeme uniformemente nte durante durante ~40s ~40s (±3s), se puede puede ver como como se ataca el Al 5. Sacar y enjuagar enjuagar en bandej bandejaa con agua dur durante ante 5 min. 6. Sec Secar ar y remo remover ver res resina ina con acet acetona ona..

 

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Piraña (Soluc (Solución ión limpieza residuos orgánicos) orgánicos) Materiales.

Ácido sulfúrico(H2SO4) al 96% Peróxido de hidrogeno (O2) al 30%

Incompatibilidad: metales, ácidos

Razón de volumen:

5 H2SO4 : 1 H2O2

Temperatura: 100°C (212°F) 10 min.

Procedimiento:

1. Preparar Preparar solució solución n pirañ pirañaa en algún algún recipient recipientee de Pyrex Pyrex (5 partes partes de acido acido sulfúrico sulfúrico a 1 parte parte de peróxido peróxido de hidrogeno). hidrogeno). 2. Cale Calentar ntar la soluci solución ón a 100 100°C °C (212° (212°F) F) duran durante te 10 minuto minutos. s. 3. Sume Sumergir rgir la oblea oblea en la la solución solución duran durante te 10 a 20 20 minutos minutos 4. Enju Enjuagar agar en agua agua desioniza desionizada da durante durante 15 minutos; minutos; 5 minutos minutos en un prime primerr vaso, 5 minutos en un segundo segundo con agua agua limpia, y volver volver al primer primer vaso con los últimos 5 minutos para un tercer enjuague. 5. Opci Opcional: onal: Realizar Realizar un un postbake postbake para para secar secar la oblea oblea a 150°C 150°C (302 (302°F) °F)

Nota: para mayor información sobre el procedimiento, como trabajar los reactivos, el área de trabajo y sobre medidas de seguridad revisar “Manual Piraña 1” (Dropbox > Sensor de densidad > Manuales >MANUAL PIRAÑA 1).

 

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 Agua regia (etch a metales nobles, Fe, Cu, Au, Cu, Pt, Ni, etc.) Materiales.

Ácido clorhídrico(HCl) al 37% Ácido nítric nítrico o (HNO3) al 65.7% Aguaa des Agu desion ioniza izada da (H2O)

Incompatibilidad: metales

Razón de volumen:

3 HCl : 1 HNO3 : 2 H2O

Temperatura:ambiente

Ejemplo:

1 0 m l H2O + 15 ml HCl + 5 ml HNO3

Procedimiento:

1. Realizar Reali solución;;que solución coloc colocar ácidos en ácidos agua no vicever viceversa. sa. Utili Utilizar zar una pipeta pipeta para para cada acidozar y procurar el ar resultado seaagua unaysolución homogénea. 2. Sume Sumergir rgir oble obleaa en etch etchant ant unifo uniformeme rmemente nte duran durante te 10 min. 3. Enju Enjuagar agar en bandeja bandeja con agua desio desionizad nizadaa durante durante 5 min. 4. Secar. Notas:  

No almacenar agua regia Usar inmediatamente después de su preparació preparación n

 

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BOE (et (etch ch SiO SiO2) Materiales.

Ácido fluorhídrico fluorhídrico (HF) al 49% Fluoruro de amonio (NH4F) Agua desionisada (H2O)

Incompatibilidad: metales, vidrio

Razón de masa:

3 H2O : 2 NH4F Razón de volumen:

6 (40% NH4F ) : 1 HF

Etch rate: ~700 Å/min Temperatura: ambiente

Ejemplo:

80g NH4F + 120m 120mLL H2O + 20mL HF

Procedimiento:

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Pesar 80g Pesar 80g de fluo fluorur ruro o de amoni amonio o en básc báscula ula Vert Ve rter er 12 120m 0mLL de de agu aguaa Calentar Cale ntar ~60°C ~60°C y agitar agitar (agitad (agitador or en forma forma de capsul capsulaa o manualmen manualmente) te) Espera Esp erarr de 30 a 60 min min.. cuand cuando o el NH4F se halla halla disuelto disuelto Espera Esp erarr que que enfrí enfríee soluc solución ión 40% NH4F Añad Añ adir ir 20 20mL mL de HF La solució solución n puede puede ser ser reusabl reusablee hasta hasta que se contamin contaminee

 

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KOH (et (etch ch Si) Si)

Materiales.

Hidróxido de potasio, tabletas (KOH) Agua desionisada (DI H2O) Alcohol isopropílico (IPA)

Incompatibilidad: metales

Razón de masa:

1 KOH : 2 H2O Razón de volumen:

5 KOH 30% : 1 IPA

Etch rate: ~1 m/min Temperatura: 80°C

Ejemplo:

100g KOH + 200mL H2O + 40mL 40mL IPA IPA

Procedimiento:

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Pesar en báscu Pesar báscula la la cant cantida idad d desead deseadaa de KOH KOH Añadir Aña dir agu aguaa desi desioni onisad sadaal aal KOH Si se se desea desea use use agita agitado dorr para para mezc mezclar lar Calent Cal entar ar a 80°C 80°C en hotp hotplat latee has hasta ta disol disolver ver KOH Opcionalme Opci onalmente nte añadi añadirr IPA para para incre incrementa mentarr ataque ataque aniso anisotrópi trópico co Verter Ver ter sol soluci ución ón en en resi residuo duoss bases bases

 

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Mo etching

Materiales.

Ácido fosfórico(H3PO4) al 85.5% Ácido nítric nítrico o (HNO3) al 65.7% Ácido acéti acético co (CH3COOH) al 99.9% Agua desionizada

Incompatibilidad: metales

Razón de volumen:

180 H3PO4 : 11 HNO3 : 11 CH3COOH : 150 H2O (alternativ (alter nativa) a) 16 H3PO4 : 1 HN HNO O3 : 1 CH3COO COOH H : 14 H2O

Etch rate: ~690nm/min Temperatura:ambiente

Procedimiento:

1. 2. 3. 4.

Prepar Prep arar ar et etch chan antt Preparar Prepa rar bande bandeja ja de de agua agua DI DI para para enjuaga enjuagarr oblea oblea.. Sacar y enjuagar enjuagar en bandej bandejaa con agua dur durante ante 5 min. Secar Sec ar y remo remover ver res resina ina con acet acetona ona..