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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Siliziumssubstrats
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Hierzu ist aus der
DE 198 47 455 A ein
Verfahren zum Ätzen
eines Siliziumschichtkörpers
bekannt, welcher eine erste Siliziumsschicht aufweist, die mit einer Ätzmaskierung
zur Definition lateraler Aussparungen versehen ist, wobei in einem
ersten Ätzprozess
mit einem Plasma gearbeitet wird und im Bereich der Aussparungen
der Ätzmaskierung
durch anisotrope Ätzung
Trenchgräben
erzeugt werden. In einem zweiten Ätzprozess wird dann eine zwischen
der ersten Siliziumschicht und einer weiteren Siliziumschicht liegende
Trennschicht von Siliziumoxid (SiO
2) durchätzt, bevor
in einem dritten Ätzprozess,
einem Gasphasenätzprozess,
die Ätzung
der weiteren Siliziumschicht erfolgt. Die für das vorgenannte Verfahren
verwendete Vorrichtung ist in der Druckschrift nicht im Einzelnen
beschrieben, vielmehr ist hinsichtlich der für den ersten Ätzprozess
benötigten
Vorrichtung und des Verfahrens auf die Lehre der
DE 42 41 045 A verwiesen.
Bezüglich
der Ätzung
der Oxid-Trennschicht zwischen der ersten und der weiteren Siliziumschicht
ist auf die Möglichkeit
der Verwendung einer Clusteranlage mit einem einzigen Handlingsystem
für mehrere
Plasmaätzkammern
hingewiesen ohne Angaben zu dem weiteren Aufbau der Ätzvorrichtung.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bearbeitung
eines Siliziumsubstrates in mehreren Prozessstationen anzugeben, welche
hinsichtlich des Fertigungsablaufes, der Fertigungskosten und der
Qualität
des Fertigungsproduktes verbessert ist. Hierzu zählt insbesondere die Einsparung
oder Beschleunigung von zeitraubenden Prozessschritten, ein möglichst
geringer Platzbedarf der Vorrichtung in Form von teurer Reinraumfläche, welche
minimiert werden soll, und eine Verbesserung der Erzeugnisqualität hinsichtlich
Kontaminationsschäden.
Dies wird erreicht durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches
1, welche es durch die Zusammenfassung der für den Gasphasenätzprozess
wichtigen Prozesskammern zu einer Einheit ermöglichen, die genannten Vorteile
zu realisieren. Hinsichtlich der Prozesskosten und der Prozessdauer
macht sich insbesondere der Wegfall zeitraubender Abpump- und Einschleusvorgänge zwischen
einzelnen Prozessschritten bemerkbar, wie sie für getrennt aufgestellte Prozesskammern
typisch sind. Bezüglich
der Qualitätsverbesserung
der Erzeugnisse ist der Wegfall von Kontaminationsmöglichkeiten durch
die Aufbewahrung der Siliziumsubstrate unter Vakuum zwischen den
einzelnen Prozessstationen wichtig. Dies gilt insbesondere hinsichtlich
der Weiterbearbeitung nach dem Entfernen von Oxid- und/oder Teflon-Passivierungen,
wobei die zuvor freigelegten Substratflächen nicht erneut der Atmosphäre und der
hierbei bestehenden Kontaminations- oder Oxidationsgefahr ausgesetzt
werden.
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Als
vorteilhaft hat es sich erwiesen, neben einer Kombination von Kernvorrichtungen
wenigstens eine evakuierbare Parkstation als Pufferstation in die Clusteranlage
zu integrieren. Hierdurch ergeben sich Vorteile im logistischen
Ablauf der Prozesse, wenn die Siliziumsubstrate für gewisse
Zeiten unter kontrollierten Bedingungen, zum Beispiel unter Vakuumatmospäre, aufbewahrt
werden können.
Dies ist zum Beispiel dann vorteilhaft, wenn einzelne Prozessschritte
innerhalb der Clusteranlage besonders schnell gehen, zum Beispiel
das Öffnen
von Teflon- oder Oxidpassivierungen, und wenn sich daran ein längerer Prozessschritt
anschließt,
zum Beispiel das Ätzen
einer Silizium-Opferschicht in einer Chlortrifluorid-Atmosphäre. Die in
schnellem Takt von der dünnen
Oxid- oder Teflonpassivierung befreiten Substrate können vorteilhaft
auf mehrere Chlortrifluorid-Ätzkammern
der Clusteranlage verteilt werden, wenn sie zuvor in einer Parkstation
zwischengeparkt und von dort aus den einzelnen ClF3-Prozessstationen
zugeführt
werden. Danach können
sie bei Bedarf von verschiedenen ClF3-Prozessstationen
vor der Weiterbearbeitung wieder in einer Parkstation gesammelt
werden. Solche Puffer gestatten eine hohe Flexibilität des Prozessablaufes
in der Clusteranlage, da die Verteilung von aus schnellen Schritten
kommenden Wafern auf mehrere Kammern mit langsameren Schritten und
die anschließende
erneute Bündelung der
Substrate aus einer Mehrzahl von „langsameren" Prozesskammern zu
einem einheitlichen Los in einfacher Weise ermöglicht wird. Diese Bündelung
erfolgt vorzugsweise in Kassetten, welche insbesondere beim Ein-
und/oder Ausschleusen aus der Clusteranlage sowie in den Parkstationen
mit Vorteil eingesetzt werden.
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Weiterhin
hat es sich als zweckmässig
erwiesen, wenn wenigsten die Handhabungsstation und/oder die Parkstation(en)
Mittel zur Temperaturerfassung und/oder Mittel zum Heizen oder Kühlen der Siliziumsubstrate
aufweisen, um die Substrate zwischen verschiedenen Prozesskammern
auf eine gewünschte
Temperatur zu bringen. Zum Heizen der Substrate dienen vorzugsweise
Strahlungsheizungen oder Kontaktheizungen. Eine Kühlung der
Substrate ist möglich
durch die Zufuhr von Kältemittel,
zum Beispiel in Form von Helium, zur Rückseite der Substrate in die
Substrathalterungen. Als Mittel zum Erfassen der Substrattemperatur
werden vorzugsweise Bolometer, Thermooptik-Strahlungsmesser oder berührende Thermometer
verwendet.
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Zur
Beschleunigung des Prozessablaufes können weiterhin Plasma- oder Ozon-Stripkammern an
die Clusteranlage angekoppelt werden. Diese dienen zum Beispiel
zum Entfernen von Fotolackmasken oder von teflonartigen Seitenwandpassivierschichten
innerhalb der Clusteranlage, wobei vorzugsweise ein O2-Plasmastripper
oder ein Ozonmodul zum Einsatz kommt.
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Die
Gesamtsteuerung der Clusteranlage erfolgt durch eine Rechnersteuerung,
vorzugsweise durch eine speicherprogrammierbare Steuerung, mittels
einer Software, welche sowohl den Austausch der Siliziumsubstrate
zwischen den einzelnen Prozessstationen durch die evakuierbare Handhabungsstation
als auch den Ablauf der Prozesse innerhalb der einzelnen Stationen
steuert.
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Weitere
Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen
und der Beschreibung der Ausführungsbeispiele
der Erfindung.
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Die
Zeichnung zeigt eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Bearbeitung eines Siliziumsubstrats in mehreren Prozessstationen.
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Zu
den Kernelementen einer Clusteranlage 10 zählt zunächst eine
Einschleusstation 12 zum Einbringen der in Kassetten 42 gehaltenen
Siliziumsubstrate 14 in die Anlage. An diese Einschleusstation 12 schließt sich,
im Gegenuhrzeigersinn betrachtet, eine Silizium-Tiefenätzkammer 16 (DRIE-Ätzkammer,
Deep Reactive Ion Etching), zum Ätzen
einer Struktur, vorzugsweise einer mikromechanischen Struktur, aus
dem Siliziumsubstrat 14 an. Die nächste Kammer ist eine Plasma-Ätzkammer 18, welche
mit einer wählbaren
Substrat-Vorspannung betreibbar ist und sowohl zum Oxidätzen als
auch zum Teflonabscheiden oder Teflonätzen genutzt werden kann. Im vorliegenden
Fall ist zum Abscheiden von Teflon jedoch eine zusätzliche
Plasma-Abscheidekammer 20 vorgesehen. Da in der als Clusteranlage 10 bezeichneten
Anlagengruppe von Prozessstationen zur Bearbeitung eines Silizium-Wafersubstrates 14 mindestens
ein Ätzschritt
in einer Chlortrifluorid (ClF3)-Atmosphäre stattfindet,
schließt
sich an die Kammer 20 mindestens eine zusätzliche
Silizium-Ätzkammer 22 an,
welche mit einem ClF3-haltigen Prozessgas arbeitet.
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Weitere,
jedoch nicht zu den Kernelementen der Clusteranlage 10 gehörende Kammern
sind wenigstens eine Stripkammer 24, eine zusätzliche
Kammer 26 nach Bedarf und wenigstens eine Parkstation 28.
Die Stripkammer 24 dient zur Entfernung von organischen
Schichten wie zum Beispiel Fotolackmasken.
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Die
Parkstation 28 nimmt die Siliziumsubstrate 14 ebenso
wie die Einschleusstation 12 in größerer Zahl in Kassetten 42 auf.
Derartige Parkstationen 28 können nach Bedarf an verschiedenen
Stellen in die Clusteranlage 10 eingefügt werden. Die Ausschleusstation 30 sammelt
ebenfalls die einzelnen Siliziumsubstrate in Kassetten 42 zum
Weitertransport. Die Einschleusstation 12 und die Ausschleusstation 30 sind
in der Zeichnung als getrennte Stationen dargestellt, sie können jedoch
auch zu einer einzigen Station zusammengefasst werden. Die Beschickung
der einzelnen Stationen erfolgt über
eine zentrale, evakuierbare Handhabungsstation 32, welche in
der Zeichnung ebenfalls nur schematisch dargestellt ist mit einem
Antrieb 34, einem Gelenk 36 und einem Substratträger 38.
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In
der Zeichnung sind weiterhin bei der Parkstation 28 und
der Handhabungsstation 32 Vorrichtungen 40 zur
Temperaturerfassung und/oder zum Heizen der Siliziumsubstrate 14 dargestellt.
Derartige Vorrichtungen können
auch bei anderen Kammern nach Bedarf vorgesehen werden. Die bei
der Einschleusstation 12, der Parkstation 28 und
der Ausschleusstation 30 dargestellten Kassetten 42 dienen
zur Aufnahme vorgegebener Losgrößen von
Siliziumsubstraten 14, beispielsweise von 25 Substraten
in einer Waferkassette 42. Die einzelnen Stationen sind
mit getrennten oder gemeinsamen Vorrichtungen zum Evakuieren gekoppelt,
welche aus Gründen
der Übersichtlichkeit
in der Zeichnung ebenso wenig dargestellt sind wie beispielsweise
Zuführeinrichtungen
für die
Prozessgase, Ventile, Massenflussregler und dergleichen mehr. Da auch
die zentrale Handhabungsstation 32 Mittel zum Erzeugen und
zum Überwachen
eines Vakuums aufweist, kann der gesamte Prozess nach dem Einschleusen
der Substrate 14 und dem Evakuieren der Einschleus- beziehungsweise
Russchleus-Stationen ohne weitere Abpump- und Belüftungszeiten
vor den aufeinanderfolgenden Einzelstationen ablaufen, wobei die evakuierte
Handhabungsstation 32 den Austausch der Substrate 14 zwischen
den Stationen durchführt.
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Ein
möglicher
Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
soll zunächst
am Beispiel eines Ätzverfahrens
mit Fotolackmaskentechnik und Teflonpassivierung der Strukturen
in den Siliziumsubstraten erläutert
werden. Hierbei werden bereits maskierte Substrate
14 nach
ihrem Einschleusen über
die Kassettenstation
12 einer oder auch parallel mehreren
Silizium-DRIE (Deep
Reactive Ion Etching)-Ätzkammern
16 zugeführt, wo
Strukturen, vorzugsweise Mikromechanikstrukturen, in die Siliziumsubstrate eingeätzt werden.
Derartige Verfahren sind beispielsweise in der
DE 42 41 045 A oder
DE 198 47 455 A1 beschrieben.
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An
die DRIE-Ätzkammer 16 schließen sich eine
oder mehrere Plasma-Ätzkammern 18 mit
bevorzugt hoher Ionendichte und wählbarer Substrat-Vorspannung
an, welche zum Beispiel als ICP (Inductively Coupled Plasma), MORI
(Magnetically ORiented Inductive) oder ECR (Electron Cyclodron Resonance)
Plasmaätzkammer
ausgeführt
sind und zum Entfernen des Bodenoxids in dem Mikromechanik-Schichtaufbau
des Siliziumsubstrates 14 dienen. Dieses Bodenoxid ist
im Aufbau des Siliziumsubstrats als Trennschicht zwischen zwei Siliziumschichten
in bekannter Weise vorhanden. Die Kammer 18 besitzt weiterhin
in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel für die Zufuhr und Flusskontrolle
der erforderlichen Oxidätzgase
wie zum Beispiel Fluorkarbone sowie Zuführmittel für CO, Sauerstoff, Stickstoff
und Edelgase. Der Ätzvorgang
in der Kammer 18 unter Einsatz von Fluorkarbonen hat gleichzeitig
zur Folge, dass die Seitenwände
der Silizium- Grabenstrukturen gereinigt,
von Oxidresten befreit, chemisch aktiviert und mit einer dünnen Fluorkarbonschicht
bedeckt werden, was die Haftung und Dichtigkeit der nachfolgend
in der Plasma-Abscheidekammer 20 bei der Teflonabscheidung
aufgebrachten Teflonschichten auf den Seitenwänden der geätzten Strukturen verbessert.
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Die
Abscheidekammer 20 für
die Teflonabscheidung ist ebenfalls als Plasmakammer mit hoher Ionendichte
von über
1011 Ionen pro ccm ausgebildet, zum Beispiel als ICP-, MORI-, oder
PIE (Propagation Ion Etching)-Plasmaquelle. In dieser Kammer 20 wird
die Substratoberfläche
mit einem geschlossenen teflonartigen Film bedeckt. Für die Erzeugung der
Teflonschicht werden gasförmige
Teflon-Precursor wie zum Beispiel C4F8, C3F6 oder
C4F6 in die Kammer
eingelassen. Die Plasma-Abscheidekammer 20 wird bei niedrigem
Prozessdruck um zum Beispiel 1 Pa betrieben, wobei besonders gleichmäßige Schichten
mit hoher Zuverlässigkeit
für die
Teflon-Passivierung abgeschieden werden.
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Nach
der Teflonabscheidung in der Kammer 20 erfolgt eine Teflonätzung, welche
in der Plasma-Ätzkammer 18 oder
einer weiteren, nicht dargestellten, gleichartigen Kammer ausgeführt wird.
Hierbei wird der auf dem Boden der Strukturen im Siliziumsubstrat 14 entstandene
Teflonniederschlag kontrolliert entfernt, wobei auf den Seitenwänden der Strukturgräben entstandene
Teflonschutzfilme nicht nennenswert angegriffen werden. Als Teflon-Ätzgase werden
CF4, C2F6, SF6 oder Argon,
Neon, O2, O3 kontrolliert
zugeführt,
wobei der Prozessdruck um cirka 1 Pa gehalten wird. Die Abscheidekammer 20 und
die Ätzkammer 18 können auch
als eine einzige Kammer ausgeführt
sein, wobei die Zusammensetzung der Prozessgase, der Prozessdruck,
die Plasmaleistung und die Substratvorspannung darüber entscheiden, ob
abgeschieden oder geätzt
wird.
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Im
nächsten
Schritt erfolgt in einer ClF
3-Ätzkammer
22 die Ätzung einer
Silizium-Opferschicht, welche sich unterhalb der in der Ätzkammer
16 hergestellten
Strukturen in dem Siliziumsubstrat
14 befindet, wobei freitragende
mikromechanische Strukturen erzeugt werden können, wie dies in der
DE 198 47 455 A beschrieben
ist. Die Kammer
22 besitzt nicht dargestellte Mittel zur
Zuführung
und Flusskontrolle eines ClF
3-haltigen Prozessgases,
Mittel zur Überwachung
und Einstellung des Prozessdruckes sowie Mittel zur Absaugung der
Prozessgase und Reaktionsprodukte. Weiterhin kann die Kammer
22 Mittel
zum Aufheizen oder Ausheizen oder zum Kühlen der Siliziumsubstrate
besitzen, um beispielsweise auf der Oberfläche absorbierte Feuchtigkeit,
Reste von Teflon oder Reste von ClF
3 und
Reaktionsprodukten nach dem Prozess von der Substratoberfläche abzudampfen.
Während
des Prozesses zwischen etwa –40°C und 0°C, vorzugsweise
bei –25°C gehalten,
der Wafer also gekühlt.
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Nach
dem ClF3-Ätzen der Opferschicht in dem
Siliziumsubstrat 14 ist der Kernprozess bei der Bearbeitung
der Siliziumsubstrate abgeschlossen und die Substrate könnten prinzipiell
in diesem Zustand die Clusteranlage 10 über die Ausschleusstation 30 verlassen.
In der in der Figur dargestellten Vorrichtung sind jedoch zusätzlich eine
Stripkammer 24 und eine Parkstation 28 angeordnet,
bevor die Substrate 14 über
die Ausschleusstation 30 die Clusteranlage 10 verlassen.
Bei dieser Ausgestaltung werden noch in der Clusteranlage 10 selbst
eine nicht dargestellte, vor Prozessbeginn aufgebrachte Fotolackmaske
sowie die bei der Teflonabscheidung in den Strukturgräben entstandenen
Seitenwandpassivierungsschichten wieder abgetragen. Die Stripkammer 24 kann
dabei als O2-Plasmastripper oder als Ozonstripmodul
ausgeführt
werden. In dieser Kammer 24 werden alle organischen Schichten
von der Waferoberfläche
entfernt.
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Die
Parkstationen 28 können
an geeigneter Stelle überall
zwischen den Prozessstationen in die Clusteranlage eingefügt werden,
insbesondere dort, wo schnelle und langsame Prozessschritte aufeinanderfolgen,
so dass eine Zwischenlagerung beziehungsweise die Entnahme aus einem
Kassettenvorrat zweckmäßig sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
werden die Siliziumsubstrate 14 zur Ausschleusstation 30 verbracht,
in Kassetten 42 eingeordnet und verlassen von dort die
Clusteranlage 10.
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Beim
Ausführungsbeispiel
sind weiterhin Vorrichtungen 40 zur Temperaturerfassung
und zum Heizen der Parkstation 28 und der zentralen Handhabungsstation 32 zugeordnet,
so dass die Temperaturüberwachung
und eine eventuell erforderliche Heizung diesen Stationen zugewiesen
ist. Bei Bedarf können
entsprechende Vorrichtungen jedoch auch anderen Stationen zugeordnet
werden.
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Ein
etwas veränderter
Prozessablauf und somit eine geänderte
Anordnung oder Nutzung der verschiedenen Teile der Clusteranlage 10 ergeben
sich dann, wenn beispielsweise auf Grund erhöhter Prozesstemperaturen eine
Fotolackmaskentechnik nicht verwendet werden kann und durch eine
Hartstoffmaskentechnik mit zum Beispiel einer Oxidmaskierung und
Oxidpassivierung der Siliziumstrukturen ersetzt wird. In diesem
Fall sind der DRIE-Ätzkammer 16 eine
Oxid-Ätzkammer
entsprechend der Plasma-Ätzkammer 18 zur
Strukturierung einer Oxidmaske sowie eine Prozesskammer zur Entfernung
der Fotolackschicht entsprechend der Stripkammer 24 vorgeschaltet.
In diesen Prozessschritten wird in den Öffnungen der Fotolackmaske
zunächst
das darunterliegende Oxid weggeätzt
und somit die Fotolackmaskierung in die Oxidschicht mit hoher Präzision übertragen,
bevor zum Beispiel in einer Sauerstoffplasma- oder Ozonstripstation 24 die
Fotolackmaske entfernt wird. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die
Siliziumsubstrate 14 erst in diesem vorbehandelten Zustand
in die Clusteranlage 10 einzubringen, das heißt die Oxidmaskierung
im Vorfeld außerhalb des
Clusters durchzuführen.
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Im
Anschluss an die Erstellung der Oxidmaske entsprechen die Prozessschritte
und die verwendeten Prozesskammern zunächst denjenigen des zuvor beschriebenen
Verfahrens mit einer Fotolackmaske und einer Passivierung durch
eine Teflonschicht.
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Die
Siliziumsubstrate 14 werden also in die DRIE-Ätzkammer 16 verbracht
zum Einätzen
der gewünschten
Struktur in das Silizium-Wafersubstrat 14, wobei
die Oxidmaske in der Ätzkammer 16 nur
in sehr geringem Umfang abgetragen wird, da die Selektivität dieses
Prozesses sehr hoch ist und das Siliziumoxid im Gegensatz zu Silizium
nur in sehr geringem Umfang abgetragen wird, typischerweise etwa im
Verhältnis
1:300.
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Die Ätzung der
Struktur in einer oberen Siliziumschicht des Substrates 14 endet
dann praktisch ebenfalls aufgrund der hohen Selektivität des DRIE-Ätzverfahrens
an der im Substrat vorhandenen oxidischen Trennschicht zwischen
der oberen Siliziumschicht und der Silizium- Opferschicht unterhalb der
oxidischen Trennschicht.
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Die
Substrate 14 werden dann für den nächsten Bearbeitungsschritt
in die Plasma-Ätzkammer 18 verbracht
zur Entfernung der oxidischen Trennschicht zwischen den beiden Siliziumschichten, wie
dies bereits beim vorbeschriebenen Prozess erläutert ist.
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Im
Anschluss an die Ätzkammer 18 werden die
Siliziumsubstrate 14 bei Verwendung einer Oxidmaskierung
und Oxidpassivierung dann zunächst
in eine Stripkammer 24 verbracht zum Entfernen aller teflonartigen
Filme, welche sich bei den Vorprozessen des DRIE-beziehungsweise Oxidätzens auf der Oberfläche des
Substrats gebildet haben. Hierzu wird ein Sauerstoffplasma oder
eine Ozoneinwirkung auf die Substratoberfläche benutzt. Dabei werden gleichzeitig
die Silizium-Oberflächen
des Substrats 14 oxidiert, sodass ideale Voraussetzungen
vorliegen für
das nachfolgende Aufbringen von Oxidfilmen zur Passivierung der
Seitenwände
der Struktur-Gräben
in dem Substrat 14.
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An
die Stelle der Teflonabscheidung beim vorher beschriebenen Verfahren
tritt also nun eine Passivierung durch eine Oxidschicht, welche
ebenfalls in der Plasma-Abscheidekammer 20 durchgeführt werden
kann zur Erzeugung eines geschlossenen, dünnen Siliziumoxidfilms auf
der Oberfläche
des Substrats 14. Zur Erzeugung des Siliziumoxidfilms werden
Siliziumträgergase
wie zum Beispiel Silane oder TEOS (Tetraethylorthosilicat) sowie
ein Oxidaditionsträger
wie zum Beispiel O2, O3,
NO, N2O oder CO2 in
die Kammer eingelassen. Es wird also in der gleichen Kammer 20 durch
die Wahl der zugeführten Gase
festgelegt, welche Schichten tatsächlich abgeschieden werden.
Für den
Fall der Oxidabscheidung kann jedoch die Plasma-Abscheidekammer 20 auch aus
dem Kern-Clusteraufbau herausgenommen und zum Beispiel als LTO-(Low
Temperature Oxide)-Batch-Depositionsanlage ausgeführt werden. Eine
Batch-Anlage außerhalb
des Clusters hat den Vorteil, dass in diesem Oxid-Abscheideprozess
eine Vielzahl von Substraten 14 gleichzeitig beschichtet werden
kann. Andererseits werden für
das Verfahren der Oxid-Abscheidung auch häufig Kammerformen gewählt wie
zum Beispiel rohrförmige
Kammern, welche sich in konstruktiver Hinsicht nur mit Schwierigkeiten
in die Clusteranlage 10 direkt integrieren lassen.
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Nach
der Oxidabscheidung wandern die Substrate 14 in eine Oxidätzkammer,
beispielsweise in die Plasma-Ätzkammer 18,
wobei als Prozessgase für
die Ätzung
geeignete Gase wie zum Beispiel CF4, C3F8, C4F8, C3F6 oder
C4F6 zugeführt werden.
In diesem Schritt wird vom Boden der Strukturgräben die zuvor aufgebrachte
Oxidpassivierung kontrolliert wieder entfernt, ohne dass die Seitenwandschutzfilme der
Gräben
nennenswert angegriffen werden. Der Oxidschritt kann sogar noch
dazu benutzt werden, um parallel zur Bodenoxidätzung einen zusätzlichen Teflonschutzfilm
auf den Seitenwänden
aufzuwachsen, so dass dort eine besonders zuverlässige Passivierung aus Oxid
und darüber
Teflon erzeugt wird. Diese Schichtkombination ist besonders dicht
und pinholefrei, da es sich um eine Doppelschicht handelt, die ohne
Zusatzaufwand erhalten werden kann durch entsprechende Wahl der
Prozessgase.
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Die
weiteren Prozessschritte des Verfahrens mit einer Oxidpassivierung
entsprechen wiederum denjenigen mit einer Teflonpassivierung. Die
Substrate werden also nacheinander wieder in eine ClF3-Ätzkammer 22 zur
Silizium-Opferschichtätzung und
schließlich über die
zentrale, evakuierbare Handhabungsstation 32, gegebenenfalls
noch unter Zwischenschaltung einer Parkstation 28, zur
Ausschleusstation 30 verbracht. Diese Schritte und der erforderliche
Kammeraufbau sind bereits anhand des Verfahrens der Teflonpassivierung
beschrieben worden und brauchen hier nicht nochmals erörtert werden.
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Neben
getrennten Stationen 12, 30 oder einer kombinierten
Station zum Ein- und Ausschleusen der Siliziumsubstrate 14 gehören zum
Kern der Clusteranlage 10 also wenigstens eine mit einer
Substrat-Vorspannung betreibbare Plasmakammer 18 als Oxid-
oder Teflonätzkammer
oder als Teflonabscheidekammer, wenigstens eine ClF3-Ätzkammer
als weitere Silizium-Ätzkammer
sowie vorzugsweise wenigstens eine Silizium-Tiefenätzkammer,
beispielsweise in Form einer DRIE-Ätzkammer 16, zum anisotropen Ätzen einer
Struktur aus dem Siliziumsubstrat 14, sowie eine evakuierbare
Handhabungsstation 32 für
die Siliziumsubstrate 14. Andere Prozesstationen wie die
Erzeugung einer strukturierten Oxidmaske können an die Clusteranlage 10 angekoppelt
werden, wenn beispielsweise die zeitliche Abfolge der Prozessschritte
hierdurch verbessert wird.