DD238622A1 - Selektives aetzmittel zum aetzen dotierter siliziumdioxid- oder silikatglasschichten - Google Patents

Selektives aetzmittel zum aetzen dotierter siliziumdioxid- oder silikatglasschichten Download PDF

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DD238622A1
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silicon dioxide
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Karl-Heinz Boehmer
Hans-Joachim Mikolajczak
Andreas Stark
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Erfurt Mikroelektronik
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Aetzmittel zur Strukturierung oder zum ganzflaechigen Aetzen von dotierten Siliziumdioxidschichten oder Silikatglasschichten. Es findet bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen, mit dem Ziel der Erhoehung der Ausbeute, Anwendung. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Aetzmittel zu schaffen, welches eine hohe Aetzratenselektivitaet aufweist und ein definiertes lokalisiertes Abtragen der Schicht, bei gleichzeitiger Minimierung entstehender Schaeden in angrenzenden anderen Materialien, ermoeglicht. Erfindungsgemaess ist diese Aufgabe durch ein Aetzmittel, welches Flusssaeure als aetzende Komponente enthaelt, dadurch geloest, dass das Aetzmittel aus einem Gemisch von Flusssaeure und einem mit Wasser mischbaren organischen Loesungsmittel geringer Polaritaet, vorzugsweise Dioxan, besteht, wobei der Anteil der Flusssaeure 1...20 Vol.-%, bei einer Konzentration von 40...50%, betraegt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Ätzmittel zur Strukturierung oder zum ganzflächigen Ätzen von dotierten Siliziumdioxidschichten oder Silikatglasschichten. Es findet bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen Anwendung.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen ist es üblich, Passivierungsschichten auf das fertige Bauelement aufzubringen oder mehrere Leitbahnebenen mittels einer Passivierungsschicht voneinander zu trennen. Die Passivierungsschicht muß als elektrischer Isolator dienen und möglichst maskierend für Verunreinigungen (vor allem Fremdionen) sein.
Dazu werden zum Beispiel Phosphorsilicatgläser durch CVD-Prozesse abgeschieden. Dies hat zusätzlich den Vorteil, daß aus dem dotierten SiO2 durch Temperschritte eine gewünschte Kontaktlochdiffusion stattfindet und nach der Strukturierung dieser Schicht durch Hochtemperaturschritte eine Kantenverrundung der erzeugten Struktur stattfindet, um Abrisse bei der anschließend erzeugten Leitbahn über dem Kontaktloch zu vermeiden.
Nach DE-OS 2447670 und DE 2529865 ist bekannt, daß zum Ätzen eines auf einem Substrat befindlichen Silizinmoxides, eine Ätzlösung verwendet wird, die Flourwasserstoffsäure gepuffert mit Ammoniumflourid bzw. gepuffert mit Ammoniumeitrat oder-Formiat enthält.
Die genannten Ätzer besitzen jedoch den gemeinsamen Nachteil, daß sie sowohl reines SiO2 als auch dotiertes SiO2 und Silikatgiäser angreifen, wobei keine bedeutenden Selektivitätsunterschiede zwischen den beiden Materialien festzustellen sind.
Weiterhin sind zum Ätzen von SiO2-Schichten das Plasma- und das lonenstrahlätzen bekannt. Diese beiden Verfahren sind aber apparateseitig sehr aufwendig und weisen nur eine sehr geringe Selektivität auch anderen Materialien gegenüber auf.
Des weiteren ist bei diesen Verfahren, als nachteiliger Sekundäreffekt, die Beeinträchtigung des Substrats durch Strahlenschäden nicht auszuschließen.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, hinsichtlich der Erhöhung der Ausbeute bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen, das Ätzen von dotierten SiO2-Schichten oder Silikatglasschichten zu verbessern.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein selektives Ätzmittel zur Strukturierung oder zum ganzflächigen Ätzen von dotierten SiO2-
Schichten oder Silikatglasschichten zu schaffen, welches eine hohe Ätzratenselektivität aufweist und ein definiertes lokalisiertes Abtragen der Schicht, bei gleichzeitiger Minimierung entstehender Schäden in angrenzenden anderen Materialien,
ermöglicht. '
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein selektives Ätzmittel zum Ätzen dotierter Siliziumdioxid- oder Silikatglasschichten,
welches Flußsäure als ätzende Komponente enthält, dadurch gelöst, daß das Ätzmittel aus einem Gemisch von Flußsäure und einem organischen Lösungsmittel besteht.
Es ist zweckmäßig, daß der Anteil der Flußsäure 1 ...20 Vol.-%, bei einer Konzentration von 40... 50%, beträgt.
Außerdem ist es zweckmäßig, daß das organische Lösungsmittel mit Wasser mischbar ist und eine geringe Polarität besitzt.
Ferner ist es zweckmäßig, daß das Ätzmittel, als organisches Lösungsmittel, vorzugsweise Dioxan enthält.
Das erfindungsgemäße Ätzmittel hat den Vorteil, daß Selektivitätsunterschiede vom undotierten SiO2 zum hochdotierten Oxid über mehrere Zehnerpotenzen erreicht werden können, wobei die Ätzrate des undotierten Oxides kleiner 1 nm min"1 gehalten werden kann.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Ätzmittels ermöglicht in vorteilhafter Weise, das Ätzen dotierter SiO2-Schichten oder Silikatglasschichten ohne in Nachbarschaft befindliche undotierte SiO2-Schichten wesentlich abzutragen.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Mit einem aus 8 Teilen Flußsäure (40% in H2O) und 100 Teilen Dioxan bestehenden Ätzmittel wird thermisch erzeugtes SiO2 und durch CVD-Prozeß abgeschiedenes Phosphorsilikatglas mit einem Phosphoranteil von 6% welches nachfolged zur Verdichtung eine 30 minütige Temperung bei 10000C unter Stickstoff-Strom erfährt, bei einer Temperatur von 22°C geätzt.
Dieses Ätzmittel ermöglicht eine Strukturierung der Phosphorsilikatglasschicht ohne das unterliegende Oxid anzugreifen. Es ist insbesondere für ganzflächige Abätzungen von hochdotierten Gläsern, beispielsweise bei Schichtreparaturen, vorteilhaft geeignet.

Claims (4)

  1. - 1 - ΔΛΟ ΌΔΔ
    Erfindungsanspruch:
    1. Selektives Ätzmittel zum Ätzen dotierter Siliziumdioxid- oder Silikatglasschichten, welches Flußsäure als ätzende Komponente enthält, gekennzeichnet dadurch, daß das Ätzmittel aus einem Gemisch von Flußsäure und einem organischen Lösungsmittel besteht.
  2. 2. Ätzmittel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Anteil der Flußsäure 1 ...20 Vol.-%, bei einer Konzentration von 40...50%, beträgt.
  3. 3. Ätzmittel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das organische Lösungsmittel mit Wasser mischbar ist und eine geringe Polarität besitzt.
  4. 4. Ätzmittel nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß es als organisches Lösungsmittel vorzugsweise Dioxan enthält.
DD27771685A 1985-06-25 1985-06-25 Selektives aetzmittel zum aetzen dotierter siliziumdioxid- oder silikatglasschichten DD238622A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0887323A1 (de) * 1997-06-25 1998-12-30 International Business Machines Corporation Selektives ätzen von Silikat
US5965465A (en) * 1997-09-18 1999-10-12 International Business Machines Corporation Etching of silicon nitride

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