Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ НА КРЕМНИЕВОЙ ПОДЛОЖКЕ
СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ НА КРЕМНИЕВОЙ ПОДЛОЖКЕ

СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ НА КРЕМНИЕВОЙ ПОДЛОЖКЕ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: при изготовлении полупроводниковых приборов, в частности интегральных схем. Сущность изобретения: на обрабатываемую подложку воздействуют излучением в диапазоне длин волн 115 - 118 нм, а в качестве рабочего газа используют SF6 или его смеси с O2 и/или с H2, что позволяет достигать высоких скоростей фотостимулированного травления двуокиси кремния при использовании неагрессивных и нетоксичных рабочих газов. 2 з.п. ф-лы.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2025823
Класс(ы) патента: H01L21/02
Номер заявки: 5039893/07
Дата подачи заявки: 23.04.1992
Дата публикации: 30.12.1994
Заявитель(и): Валиев Камиль Ахметович; Великов Леонид Васильевич; Душенков Сергей Дмитриевич
Автор(ы): Валиев Камиль Ахметович; Великов Леонид Васильевич; Душенков Сергей Дмитриевич
Патентообладатель(и): Валиев Камиль Ахметович; Великов Леонид Васильевич; Душенков Сергей Дмитриевич
Описание изобретения: Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности интегральных микросхем.
Для травления слоев двуокиси кремния в полупроводниковой технологии в настоящее время в основном используются два способа: плазмохимическое травление и фотостимулированное травление с использованием излучения с длинами волн 180-300 нм.
Плазмохимический способ состоит в обработке подложки в высокочастотном разряде, происходящем в рабочем газе, включающем фторсодержащий компонент: СF4, SF6 и др. [1].
Недостатками плазмохимического способа травления двуокиси кремния являются недосточная селективность по отношению к кремнию, внесение радиационных повреждений в поверхностные слои обрабатываемых изделий, выбивание частиц из стенок камеры и электродов с возможностью их попадания на поверхность обрабатываемого изделия.
Ближайшим к предлагаемому техническим решением является способ фотостимулированного травления двуокиси кремния, основанный на использовании излучения с длинами волн 180-300 нм [2], который не имеет перечисленных выше недостатков плазмохимического способа, однако требует применения высокотоксичных и агрессивных газов (F2, NF3) и не позволяет достичь высоких скоростей травления (скорость травления около 1 нм в минуту).
С целью исключения необходимости использования при фотостимулированном травлении двуокиси кремния агрессивных и токсичных газов и повышения скорости травления предлагается способ фотостимулированного травления двуокиси кремния, включающий травление поверхности подложки под действием излучения в присутствии рабочего газа и отличающийся тем, что травление пленки двуокиси кремния проводят под действием излучения с длинами волн 115-180 нм, а в качестве рабочего газа используют шестифтористую серу (SF6).
Авторами изобретения обнаружено, что при использовании для фотостимулированного травления двуокиси кремния излучения в диапазоне 115-180 нм молекулы SF6, находящиеся в зоне облучения, распадаются с образованием атомарного фтора, который воздействует на поверхность двуокиси кремния с образованием летучего соединения SiF4: 4F + SiO2-> SiF4 + О2.
При использовании в качестве рабочего газа смеси SF6 + О2 скорость фотостимулированного травления двуокиси кремния увеличивается за счет увеличения концентрации атомарного фтора над поверхностью подложки (как и в случае плазмохимического травления двуокиси кремния). Добавление кислорода устраняет также возможность образования осадка на обрабатываемых поверхностях, предотвращая объединение серосодержащих молекул.
Добавление Н2 к SF6 или к смеси SF6 + О2 приводит к дополнительному ускорению травления двуокиси кремния за счет образования над облучаемой поверхностью молекул НF, которые активно взаимодействуют с двуокисью кремния:
SiO2 + 4HF -> SiF4 + 2Н2О.
Наибольшая скорость фотостимулированного травления двуокиси кремния наблюдается для наиболее коротковолновой части указанного выше спектрального диапазона - для длин волн 115-130 нм, что связано с наиболее высокой квантовой эффективностью распада молекул SF6.
Проведение процесса фотостимулированного травления двуокиси кремния в соответствии с данным изобретением возможно, в частности, при комнатной температуре, в широком диапазоне давлений рабочего газа (например, 0,1-1,0 атм) и соотношений компонентов, однако с обязательным включением в рабочую смесь SF6.
Оптимальный состав смеси и давление рабочего газа выбираются, исходя из типа используемого источника излучения, необходимой скорости и равномерности травления, необходимой селективности травления двуокиси кремния по отношению к другим материалам: кремнию, фоторезисту и др.
Устройство, в котором производится фотостимулированное травление в соответствии с данным изобретением, включает в себя источник излучения с длинами волн в диапазоне 115-180 нм с выходным окном, изготовленным из материала, пропускающего излучение с длинами волн короче 180 нм, например из МgF2, CaF2, сапфира и др., вакуумную камеру с системой вакуумной откачки и напуска рабочего газа, в которую помещается обрабатываемая подложка, лицевой стороной в направлении окна источника излучения.
Для осуществления процесса по данному способу камеру с помещенным в нее образцом откачивают до давления не выше 0,1 Торр (10 Па) и напускают рабочий газ. Затем включают источник излучения. Возможна работа как с протоком рабочего газа, так и с периодической его заменой, например, при смене образца.
П р и м е р 1. Травление естественного окисла на поверхности монокристаллического кремния (толщиной 1-2 нм). Используемая смесь: 0,15 атм SF6, 0,05 атм О2. Источник излучения: длина волны 124 нм (разряд в криптоне). Время травления: менее 1 мин. Достигается быстрое травление окисла без использования токсичных и агрессивных газов.
П р и м е р 2. Травление пленки термически выращенного на повеpхности кремния двуокиси кремния толщиной 0,3 мкм. Используемая смесь: 0,15 атм SF6, 0,05 атм О2, 0,05 атм Н2. Источник излучения: длина волны 124 нм (разряд в криптоне). Время травления: 10 мин. Достигается быстрое фотостимулированное травление пленки двуокиси кремния без использования токсичных и агрессивных газов.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ НА КРЕМНИЕВОЙ ПОДЛОЖКЕ, при котором на последнюю воздействуют излучением в присутствии рабочего газа, отличающийся тем, что излучением воздействуют в диапазоне волн 115 - 180 нм и в качестве рабочего газа используют Sf6.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют рабочий газ, дополнительно содержащий кислород.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют рабочий газ, дополнительно содержащий водород.