CS227458B1 - Method of planarizing surface of integrated circuits with dielectric insulation - Google Patents

Method of planarizing surface of integrated circuits with dielectric insulation Download PDF

Info

Publication number
CS227458B1
CS227458B1 CS366182A CS366182A CS227458B1 CS 227458 B1 CS227458 B1 CS 227458B1 CS 366182 A CS366182 A CS 366182A CS 366182 A CS366182 A CS 366182A CS 227458 B1 CS227458 B1 CS 227458B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
integrated circuits
dielectric insulation
etching
planarizing surface
silicon
Prior art date
Application number
CS366182A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Radomir Ing Lenhard
Otakar Rndr Hutar
Jaroslav Prom Fyz Kubecek
Original Assignee
Radomir Ing Lenhard
Otakar Rndr Hutar
Jaroslav Prom Fyz Kubecek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Radomir Ing Lenhard, Otakar Rndr Hutar, Jaroslav Prom Fyz Kubecek filed Critical Radomir Ing Lenhard
Priority to CS366182A priority Critical patent/CS227458B1/en
Publication of CS227458B1 publication Critical patent/CS227458B1/en

Links

Landscapes

  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Description

(54) Způsob planarizace povrchu integrovaných obvodů s dielektrickou izolací(54) Method of surface planarization of integrated circuits with dielectric insulation

Vynález se týká způsobu planarizace povrchu integrovaných obvodů s dielektrickou izolaci.The invention relates to a method of planarizing the surface of integrated circuits with dielectric insulation.

Použití technologie s dielektrickými izolacemi prvků umožňuje významně zvýěit hustotu integrace a rychlost obvodů. Vytvoření oxidových izolací je věak provázeno formováním oxidových výrůstků u krajů izolovaných oblastí, tzv. ptačích hlav. Jako maska pro selektivní izolační oxidaci se nejčastěji používá vrstva nitridu křemíku Si^N^ vytvořená chemickou depozicí při sníženi tlaku.The use of dielectric isolation technology makes it possible to significantly increase integration density and circuit speed. However, the formation of oxide insulations is accompanied by the formation of oxide growths at the edges of isolated areas, the so-called bird heads. As a mask for selective isolation oxidation, a layer of silicon nitride Si 4 N 4 formed by chemical deposition under reduced pressure is most often used.

Selektivní oxidace a nitridová maska vytvářejí pnutí podél hrany izolačního oxidu, které zvláště v případě zapuštěného izolačního oxidu může produkovat silné zhmoždění křemíku ve formě husté dislokační sítě. Toto pnutí je součtem tahového intrinzického pnutí nitridové vrstvy a tlakového pnutí zapuštěné oxidové izolace.Selective oxidation and the nitride mask create tensions along the edge of the insulating oxide, which, particularly in the case of an embedded insulating oxide, can produce a strong contusion of silicon in the form of a dense dislocation network. This stress is the sum of the intrinsic tensile stress of the nitride layer and the compressive stress of the embedded oxide insulation.

Podmínkou pro správnou funkci integrovaných obvodů je vytvoření bezdefektní struktury, což se zabezpečuje použitím tenkých nitridových vrstev a teploty oxidace T»1 000 °C.The condition for proper functioning of the integrated circuits is the creation of a defective structure, which is ensured by the use of thin nitride layers and an oxidation temperature T »1000 ° C.

Tyto podmínky jsou věak příčinou zvětšení velikosti ptačích hlav. Pro tloušíku nitridu křemíku x^ - 100 nm, teplotu oxidace T = 1 000 °C je výěka ptačí hlavy H =· 0,8 až 1 ^um.These conditions, however, cause an increase in the size of the bird's heads. For a silicon nitride thickness x - - 100 nm, the oxidation temperature T = 1000 ° C is the head height H = · 0.8 to 1 µm.

Povrchové nerovnosti těchto rozměrů již významně snižují přesnost fotolitografického procesu, hlavně při vytváření první e druhé úrovně metalizační sítě a kontaktů mezi první a druhou úrovní metelizace. Ne ptačích hlavách se snižuje kvalitě dielektrické izolace mezi první a druhou úrovní metelizace. Konečně velké povrchové nerovnosti mají tendenci snižovat spolehlivost integrovaných obvodů v důsledku horěího krytí velkých schodků metalizační sítí.Surface irregularities of these dimensions already significantly reduce the accuracy of the photolithographic process, especially when creating the first e of the second metallization network and the contacts between the first and second metelization levels. On bird heads, the quality of the dielectric insulation between the first and second metelization levels is reduced. Finally, large surface irregularities tend to reduce the reliability of integrated circuits due to the hot coverage of large deficits by the metallization network.

227458 2227458 2

Snížení velikosti ptačích hlav sa v současné době řeěí několika způsoby, jejichž nevýhodou je vznik krystalografických defektů u hran izolovaných oblastí v případe použití tlustých vrstev nitridu křemíku Si^N^, u delSího způsobu je to náročné příprava tenkých vrstev oxidu křemičitého Si02 a nitridu křemíku a nízké reprodukovetelnost reaktivního iontového leptání nitridu křemíkuReducing the size of the bird's head is currently řeěí several ways, the disadvantage is the formation of the crystallographic defects in the edges of isolated areas in cases where the use of thick layers of silicon nitride Si ^ N ^ for a longer process, it is difficult preparation of thin films of silicon dioxide Si0 2 and silicon nitride and low reproducibility of reactive ion etching of silicon nitride

V případe použití vysokofrekvenčního odpraBování k nevýhodám patří časovB náročný proces a několikanásobné změně rychlosti odpraBování při postupném obnažování termického oxidu křemičitého SiOg. Obtížné určení doleptání neselaktivního oxidu křemíku a op6t časové náročnost postupu je nevýhodou způsobu planarizace s využitím vícenásobná oxidace.In the case of the use of high-frequency stripping, the disadvantages include a time-consuming process and a multiple change in the stripping rate with the gradual stripping of thermal SiO2. The difficulty in determining the corrosion of the non-selective silicon oxide and the time consuming process is a disadvantage of the multiple oxidation planarization process.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob planarizace povrchu integrovaných obvodů s dielektrickou izoleeí podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že po nanesení pozitivního fotoleku na křemíkové substráty a po vysužení následuje plasmochemické leptání substrátů uložených bu8 na vysokofrekvenční elektrodě nebo na uzemněné elektrodě nebo ne izolované podložce v zařízení s plenparalelními elektrodami ve emžsi plynů tetrefluormetenu s 0,1 až 30 % kyslíku.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the method of planarization of the surface of integrated dielectric insulated circuits according to the invention, which consists in applying a positive photomolecule to silicon substrates followed by plasmachemical etching of substrates deposited on either a high-frequency electrode or grounded electrode or apparatus with plenum-parallel electrodes in a gas stream of tetrefluoromethane with 0.1 to 30% oxygen.

- Výhodou postupu podle vynálezu je vytvoření plenárního povrchu, čímž se odstraní problémy spojené s povrchovými nerovnostmi, které se formují u hran izolovaných oblastí. Uvedený způsob je produktivní, protože celý postup trvá asi jednu hodinu. Vhodnou volbou složení leptací směsi je možno zajistit reprodukovetelnost uvedeného způsobu.An advantage of the process according to the invention is the formation of a plenary surface, thereby eliminating the problems associated with the surface irregularities that form at the edges of the insulated areas. The process is productive because the process takes about one hour. By suitably selecting the composition of the etching composition, the reproducibility of the process can be ensured.

Postup podle vynálezu je vysvětlen na příklade pomocí obr. 1 a obr. 2, kde je znázorněn křemíkový substrát J., který je pokryt pozitivním fotolakem £, jehož tloušlka je ^um. Následuje sušení při teplotě 180 °C, 20 minut na vzduchu. Při tomto sušení se zalají ptačí hlavy i· Takto připravené substráty se leptají ve směsi tetrafluormetanu s kyslíkem CF^ ♦ Og. Průtok CF^ - 100 cm^/min, 02 - 10 ceP/min, vysokofrekvenční výkon při leptání je 500 W, frekvence 60 kHz. Teplota substrátů je 40 °C a doba leptání se volí 4 až 7 minut.The process according to the invention is illustrated by way of example with reference to FIGS. 1 and 2, in which a silicon substrate 1 is shown which is coated with a positive photo-paint 6 having a thickness of .mu.m. This is followed by drying at 180 ° C for 20 minutes in air. During this drying, the bird heads are cured. Flow rate CF ^ - 100 cm ^ / min, 0 2 - 10 ceP / min, high-frequency etching power is 500 W, frequency 60 kHz. The substrate temperature is 40 ° C and the etching time is selected from 4 to 7 minutes.

Křemíkové substráty J_ leží na uzemněné elektrodé. Leptací rychlost pozitivního fotolaku 2. 8 termického oxidu křemičitého neboli ptačích hlav 2 d® ze těchto podmínek leptání přibližné stejná, proto dochází k postupnému rovnoměrnému odstraňování povrchové vrstvy, Leptání se ukonči při tloušlce fotolaku Í.»ý0,3 + 0,4 «um. Zbylý fotolak 2, se odstraní např. v kyslíkové plesmS.The silicon substrates 11 lie on a grounded electrode. The etching rate of the positive photoresist 8 second thermal silica or bird head 2 D® from these etching conditions, approximately the same, so there is a gradual uniform removal of the surface layer, the etching is terminated when tloušlce photoresist Í. »Ý0,3 + 0.4« um . The remaining photo-pressure 2 is removed, for example, in the oxygen plesmS.

Způsob planarizace povrchu podle vynálezu lze zahrnout do postupu výroby tranzistoru a bipolárních i unipolárních integrovaných obvodů využívajících technologii se zapuštěnou dielektrickou^izolací.The surface planarization method according to the invention can be included in the process of manufacturing a transistor and bipolar and unipolar integrated circuits using embedded dielectric insulation technology.

Claims (1)

Způsob planarizace povrchu Integrovaných obvodů s dielektrickou izolací, vyznačený tím, že po nanesení pozitivního fotolaku (2) na křemíkové substráty (1) a po vysušení následuje pleamochemické leptání substrátů uložených buS na vysokofrekvenční elektrodé nebo na uzemněné elektrodě nebo na izolované podložce v zařízení s plenparalelními elektrodami ve směsi plynů tetrafluormetanu s 0,1 + 30 % kyslíku.Method of planarization of the surface of integrated circuits with dielectric isolation, characterized in that after applying a positive photo-paint (2) to the silicon substrates (1) and drying it is followed by pleamochemical etching of substrates deposited either on the high-frequency electrode or on the grounded electrode or electrodes in a mixture of tetrafluoromethane gases with 0.1 + 30% oxygen.
CS366182A 1982-05-19 1982-05-19 Method of planarizing surface of integrated circuits with dielectric insulation CS227458B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS366182A CS227458B1 (en) 1982-05-19 1982-05-19 Method of planarizing surface of integrated circuits with dielectric insulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS366182A CS227458B1 (en) 1982-05-19 1982-05-19 Method of planarizing surface of integrated circuits with dielectric insulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS227458B1 true CS227458B1 (en) 1984-04-16

Family

ID=5377303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS366182A CS227458B1 (en) 1982-05-19 1982-05-19 Method of planarizing surface of integrated circuits with dielectric insulation

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS227458B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4305974A (en) Method of manufacturing a semiconductor device
US4676867A (en) Planarization process for double metal MOS using spin-on glass as a sacrificial layer
US5426076A (en) Dielectric deposition and cleaning process for improved gap filling and device planarization
EP0154573B1 (en) Semiconductor planarization process and structures made thereby
JPS637458B2 (en)
EP0098687A2 (en) Method of manufacturing a semiconductor device including burying an insulating film
JPS60208838A (en) Oblique etching method of polyimide
US5393709A (en) Method of making stress released VLSI structure by the formation of porous intermetal layer
EP0025261B1 (en) A method of manufacturing a semiconductor device
CN1097303C (en) Method of manufacturing semiconductor device
US6140240A (en) Method for eliminating CMP induced microscratches
CS227458B1 (en) Method of planarizing surface of integrated circuits with dielectric insulation
US4867838A (en) Planarization through silylation
US4420503A (en) Low temperature elevated pressure glass flow/re-flow process
US4698132A (en) Method of forming tapered contact openings
KR100230405B1 (en) Multi-layered wiring formation method of semiconductor device
EP0265619B1 (en) Planarization through silylation
JPS61116858A (en) Formation of interlaminar insulating film
CS236325B1 (en) Surface planarization of integrated circuits with dielectric insulation
KR0162144B1 (en) Formation method of contact hole in semiconductor device
JPH0427703B2 (en)
JPH0265256A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS5871638A (en) Etching method
JPH05267282A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH01207931A (en) Manufacture of semiconductor device