DE10345398B3 - Hard mask for anisotropic etching has through openings with greater cross-section in first mask region than in second, transition region arranged between first and second mask regions with continuously reducing opening cross-section - Google Patents

Hard mask for anisotropic etching has through openings with greater cross-section in first mask region than in second, transition region arranged between first and second mask regions with continuously reducing opening cross-section Download PDF

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Abstract

The hard mask (4) has a first mask region (6) arranged on a substrate surface (2) via a rear surface of the mask, at least one second mask region (5) with one side on the first mask region and the other forming a front surface of the mask, a number of through openings (7,8) with greater cross-section in the first mask region than in the second and a transition region (10) arranged between the first and second mask regions with continuously reducing opening cross-section. Independent claims are also included for the following: (A) a method of manufacturing a hard mask (B) and a method of anisotropic etching of structures in a substrate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hartmaske zur Maskierung eines Substrats mit einer Hartmaske. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Hartmaske sowie ein Verfahren zum anisotropen Ätzen von Strukturen im Substrat unter Verwendung einer Hartmaske.The The invention relates to a hard mask for masking a substrate with a hard mask. The invention further relates to a method for producing such a hard mask and a method for anisotropic etching of Structures in the substrate using a hard mask.

Bei der Herstellung von hoch- und höchstintegrierten Schaltungen ist es allgemein das Ziel, eine möglichst hohe Zahl von Bauelementen auf einer vorgegebenen Fläche des Halbleitersubstrats anzuordnen. Insbesondere bei der Herstellung von Speicherbausteinen kann durch die Verkürzung von Längen der Leitungsbahnen eine höhere Taktfrequenz und damit ein schnellerer Baustein zur Verfügung gestellt werden. Die Erzeugung kleinerer Strukturen wird heutzutage im wesentlichen durch eine optimierte Photolithographie realisiert. Während gegenwärtig produzierte integrierte Schaltungen mit minimal auflösbaren Strukturbreiten im Bereich von 110 nm bis 140 nm hergestellt werden, ist es das Ziel, bei zukünftigen Technologien Strukturbreiten im Bereich von 70 nm bis 90 nm zu realisieren. Mit dieser Reduzierung der Strukturbreite geht auch eine Erhöhung des Aspektverhältnisses insbesondere von vertikalen Halbleiterbauelementen einher, da die Kontaktlöcher, Gräben für Speicherzellen und dergleichen im Vergleich zu den lateralen Dimensionen dann sehr tief ausgebildet sind. Unter Aspektverhältnis ist das Verhältnis aus der Tiefe einer Struktur zu seinem Durchmesser zu verstehen.at the production of highly integrated and highly integrated Circuits it is generally the goal, the highest possible number of components on a given surface of the semiconductor substrate. Especially in the production of memory chips can be shortened by shortening lengths of the conductor tracks higher Clock frequency and thus a faster device are provided. The generation of smaller structures today becomes essentially realized by optimized photolithography. While currently produced integrated circuits with minimal resolution structure widths in the range from 110 nm to 140 nm, it is the goal at future Technologies structure widths in the range of 70 nm to 90 nm to realize. With this reduction of the structure width is also an increase in the aspect ratio in particular associated with vertical semiconductor devices, since the Contact holes, trenches for memory cells and the like then very much compared to the lateral dimensions are deeply trained. Under aspect ratio is the ratio of to understand the depth of a structure to its diameter.

Bei der Fertigung von Halbleiter-Bauelementen tritt häufig das Erfordernis auf, daß in einem Verfahrensschritt eine Strukturierung durch Ätzen durchgeführt werden muß, bei der die zu entfernenden Bereiche des Halbleitermaterials mindestens teilweise durch ein Siliziumoxid oder Siliziumnitrid gebildet werden. Ein Beispiel hierfür ist die Herstellung von Halbleiterspeicherzellen, welche einen Grabenkondensator und einen Auswahltransistor aufweisen. In Anbetracht der lateralen Dimensionen der entsprechenden Vertiefungen des Grabenkondensators, die bei derzeitigen Technologien in der Größenordnung von 100 nm bis 200 nm liegen, stellt der genannte Prozeß zur Erzeugung des Grabens höchste Anforderungen an die Lagegenauigkeit, Maßhaltigkeit und Flankensteilheit des anzuwendenden Ätzprozesses, da die Flanke der zu ätzenden Vertiefung möglichst keinen bzw. zumindest aber einen äußerst geringen lateralen Lagefehler aufweisen darf.at The manufacturing of semiconductor devices often occurs Requirement that in a structuring step can be carried out by etching must, at the areas of the semiconductor material to be removed at least partially formed by a silicon oxide or silicon nitride. An example of this is the production of semiconductor memory cells, which are a trench capacitor and a selection transistor. Considering the lateral Dimensions of the corresponding wells of the trench capacitor, the current technologies in the order of 100 nm to 200 nm, the said process provides for the creation of the trench highest Requirements for positional accuracy, dimensional accuracy and edge steepness of the etching process to be used, since the flank of the to be etched Deepening none possible or at least a very small lateral Abnormal position may have.

Insbesondere bei den genannt kleinen Strukturbreiten und damit einem hohen Aspektverhältnis ist die trockenchemische Ätzung von Kontaktlöchern und Gräben sehr aufwendig. Aus diesen Gründen werden zur trockenchemischen Ätzung von Strukturen mit sehr hohem Aspektverhältnis typischerweise Hartmasken verwendet.Especially at the called small structure widths and thus a high aspect ratio the dry chemical etching from contact holes and trenches very expensive. For these reasons will be for dry chemical etching of very high aspect ratio structures, typically hard masks uses.

In der einfachsten Ausgestaltung wird hier lediglich eine einzige Hartmaskenschicht verwendet, die zum Beispiel direkt unter Zuhilfenahme einer Lackmaske strukturiert wird. Das Ätzen von Halbleitersubstraten mit sehr hohem Aspektverhältnis bzw. Strukturierungen schwer ätzbarer Materialien sind allerdings mit einer solchen einschichtigen Hartmaske nicht mehr oder nur unzufriedenstellend möglich. Daher werden für solche Anwendungen zunehmend zwei- oder mehrschichtige Hartmasken bereitgestellt, um Strukturen mit sehr hohen Aspektverhältnissen unter Einhaltung der geforderten Maßhaltigkeit und Flankensteilheit noch ätzen zu können. Verfahren zur Herstellung solcher zwei- oder mehrschichtiger Hartmasken sind zum Beispiel in der DE 199 58 904 C2 und in der DE 199 58 905 C1 beschrieben.In the simplest embodiment, only a single hard mask layer is used here, which is structured, for example, directly with the aid of a resist mask. The etching of semiconductor substrates having a very high aspect ratio or structuring of materials which are difficult to etch, however, is no longer possible or only unsatisfactory with such a monolayer hard mask. Therefore, for such applications increasingly two- or multi-layer hard masks are provided in order to etch structures with very high aspect ratios while maintaining the required dimensional accuracy and edge steepness still can. Methods for producing such two- or multi-layer hardmasks are described, for example, in US Pat DE 199 58 904 C2 and in the DE 199 58 905 C1 described.

Eine wesentliche Randbedingung bei der Herstellung und Verwendung solcher zwei- oder mehrschichtiger Hartmasken besteht nun darin, daß für das zu erzeugende Profil eines Kontaktlo ches oder Grabens eine Hartmaske erzeugt werden muss, die eine maßhaltige und damit CD-treue Abbildung (DC = critical dimension) der zu ätzenden Strukturen ermöglicht. Das heißt, bei Verwendung einer solchen Hartmaske müssen die damit geätzten Kontaktlöcher und Grabenstrukturen auch bei sehr tiefen Strukturen und damit sehr hohen Aspektverhältnissen eine hohe Flankensteilheit, Maßhaltigkeit und Lagegenauigkeit aufweisen. Bislang wurden zu diesem Zweck im wesentlichen zylindrische Löcher bzw. senkrechte Flanken für das Maskenprofil der Hartmaske verwendet.A essential boundary condition in the production and use of such Two- or multi-layer hard masks is now that for that too generating profile of a Kontaktlo ches or digging a hard mask must be produced, which is a true to size and therefore CD-faithful Figure (DC = critical dimension) of the structures to be etched. This means, when using such a hard mask must be etched with the contact holes and Trench structures even with very deep structures and therefore very high aspect ratios a high edge steepness, dimensional stability and have positional accuracy. So far, for this purpose in essential cylindrical holes or vertical flanks for used the mask profile of the hard mask.

Auch bei Verwendung solcher Hartmasken mit im wesentlichen zylindrischen Ausnehmungen ergibt sich aber das Problem, daß nicht beliebig tiefe Strukturen mit der geforderten Flankensteilheit und Maßhaltigkeit geätzt werden können. Ursache dafür ist der sogenannte ARDE-Effekt (ARDE = aspect ratio dependence etch rate), der einen Fortschritt einer anisotropen trockenchemischen Ätzung mit zunehmender Tiefe der Strukturen behindert. Mit steigendem Aspektverhältnis bzw. mit zunehmender Strukturtiefe kann dieser ARDE-Effekt nicht mehr vernachlässigt werden. Bei den eingangs erwähnten zukünftigen 70 nm bis 90 nm Technologien wird es daher bei Verwendung herkömmlicher ein- oder auch mehrschichtiger Hartmasken mit senkrechten Profilflanken zunehmend problematischer, die geforderten Flankensteilheiten der zu ätzenden Strukturen einzuhalten.Also when using such hard masks with substantially cylindrical Recesses but gives the problem that not arbitrarily deep structures etched with the required edge steepness and dimensional stability can. Cause for it is the so-called ARDE effect (ARDE = aspect ratio dependence etch rate), which is a progress of an anisotropic dry chemical etching with increasing depth of structures obstructed. With increasing aspect ratio or with increasing texture depth, this ARDE effect can no longer neglected become. In the aforementioned future 70 nm to 90 nm technologies, therefore, it is using conventional Single or multi-layer hard masks with vertical profile flanks increasingly problematic, the required edge steepnesses of too corrosive To comply with structures.

In der JP 03-43736 A ist eine Hartmaske beschrieben, die insgesamt drei Maskenbereiche aufweist. Die Hartmaske dient dabei der Maskierung eines Halbleitersubstrats. Ferner sind dort Ausnehmungen in der Hartmaske vorgesehen, die jeweils durch alle Maskenbereiche hindurchgehen, wobei sich der Querschnitt der Ausnehmungen stufenweise in Richtung des Halbleitersubstrats verringert.JP 03-43736 A describes a hard mask which has a total of three mask areas. The hard mask serves to mask a semiconductor substrate. Furthermore, there are Ausneh provided in the hard mask, which pass through each of the mask areas, wherein the cross-section of the recesses decreases stepwise in the direction of the semiconductor substrate.

Ähnliche Hartmasken sind auch in der WO 02/073668 A2, der US 6,177,331 B1 und der US 2002/0061625 A1 beschrieben.Similar hard masks are also described in WO 02/073668 A2, the US 6,177,331 B1 and US 2002/0061625 A1.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Strukturen mit sehr hohem Aspektverhältnis besser und möglichst schneller herzustellen.Of the The present invention is therefore based on the object structures with a very high aspect ratio better and as possible produce faster.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Hartmaske mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Hartmaske mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie ein Verfahren zum anisotropen Ätzen von Strukturen im Substrat unter Verwendung einer erfindungsgemä ßen Hartmaske mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.According to the invention this Task by a hard mask with the features of the claim 1, a method for producing such a hard mask with the Features of claim 8 and a method for anisotropic etching of Structures in the substrate using a hard mask according to the invention solved with the features of claim 15.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, die Hartmaske in zwei Bereiche zu unterteilen, einen oberen Bereich, in den die Ätzteilchen zum Ätzen der Strukturen in die Hartmaske eingekoppelt werden, und zumindest einen darunter liegenden Bereich, der direkt mit dem zu ätzenden Substrat verbunden ist. Die zum Ätzen der Strukturen erforderlichen Ausnehmungen in der Hartmaske weisen im oberen und unteren Maskenbereich allerdings nicht denselben Querschnitt auf. Der untere Bereich der Hartmaske, der mit dem Substrat verbunden ist, weist Ausnehmungen auf, deren Querschnitt auf das Zielmaß der zu ätzenden Struktur gehalten ist, so daß eine CD-treue Abbildung der zu ätzenden Struktur gewährleistet ist. Der obere Bereich der Hartmaske weist hingegen einen höheren Einfangquerschnitt auf, das heißt der Querschnitt der Ausnehmungen im oberen Bereich ist gegenüber den Ausnehmungen im unteren Bereich deutlich vergrößert.The The idea underlying the present invention is that divide the hardmask into two areas, an upper area, in the etching particles for etching the structures are coupled into the hard mask, and at least an area below that is directly to be etched Substrate is connected. The for etching the structures have required recesses in the hard mask in the upper and lower mask area, however, not the same cross section on. The lower portion of the hard mask, which is connected to the substrate is, has recesses whose cross-section on the target size to be etched Structure is held so that one CD-faithful picture of the to be etched Structure guaranteed is. The upper area of the hard mask, however, has a higher capture cross section on, that is the cross section of the recesses in the upper area is opposite to the Recesses in the lower area significantly enlarged.

Durch eine optimale Anpassung des Profils in der erfindungsgemäßen Hartmaske lassen sich Strukturen mit sehr großem Aspektverhältnis erzeugen. Zusätzlich läßt sich auch das Ätzverfahren stark beschleunigen. Gegebenenfalls läßt sich erst mittels einer erfindungsgemäßen Hartmaske ein Vortrieb bei sehr großen Aspektverhältnissen realisieren. Durch die besondere Form bzw. Wahl der Abmessungen ist eine CD-getreue Abbildung ohne Deformierung der zu ätzenden Struktur möglich.By an optimal adaptation of the profile in the hard mask according to the invention can produce structures with a very high aspect ratio. additionally let yourself also the etching process speed up hard. Optionally, only by means of a Hardmask according to the invention a propulsion at very large aspect ratios realize. Due to the special shape or choice of dimensions is a CD-faithful image without deforming the one to be etched Structure possible.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Überlegung besteht darin, daß die Ätzrate der zu ätzenden Strukturen proportional zur Anzahl der Ionen (In) bzw. zur Anzahl der schnellen neutralen Radikalen (Nn) ist, die pro Zeiteinheit an eine Oberfläche der zu ätzenden Struktur gelangt. Dabei wird die Ionendichte (in) bzw. die Radikalendichte (nn) durch die vom Ätzreaktor bereitgestellte Plasma-Dichte bestimmt. Die Plasma-Dichte hängt insbesondere vom Druck, der Leistung und dem Magnetfeld im Ätzreaktor ab. Die Ätzrate ist damit im wesentlichen, bei ansonsten konstanten äußeren Plasma-Parametern, nur vom Öffnungsquerschnitt An eines Loches in der Hartmaske abhängig. Es ergibt sich damit folgender Zusammenhang für die Anzahl der Ionen In und die Anzahl der Radikalen Nn in Abhängigkeit vom Öffnungsquerschnitt An: In ~ An·in Nn ~ An·nn The underlying idea underlying the present invention is that the etching rate of the structures to be etched is proportional to the number of ions (I n ) or to the number of fast neutral radicals (N n ), which per unit time to a surface of the structure to be etched arrives. In this case, the ion density (i n ) or the radical density (n n ) is determined by the plasma density provided by the etching reactor. The plasma density depends in particular on the pressure, the power and the magnetic field in the etching reactor. The etching rate is thus essentially, with otherwise constant outer plasma parameters, only dependent on the opening cross-section A n of a hole in the hard mask. This results in the following relationship for the number of ions I n and the number of radicals N n as a function of the opening cross-section A n : I n ~ A n · i n N n ~ A n n · n

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis besteht nun darin, daß durch eine Vergrößerung des effektiven Durchmessers einer Ausnehmung in der Hartmaske im Bereich der einfallenden Ionen bzw. Radikalen und des damit verbundenen größeren Einfangquerschnitts sich die Ätzrate im Idealfall um den Faktor C = A1/A2 erhöht. Dabei bezeichnet A1 den Querschnitt einer Ausnehmung in der Hartmaske im Bereich dessen Oberfläche und A2 den Querschnitt der Ausnehmung im Bereich der zu ätzenden Struktur.The The present invention is based knowledge now in that through an enlargement of the effective diameter of a recess in the hard mask in the area the incident ions or radicals and the associated larger capture cross-section the etching rate in Ideally increased by the factor C = A1 / A2. Here A1 denotes the Cross section of a recess in the hard mask in the region of surface and A2 the cross-section of the recess in the region of the to be etched Structure.

Durch die unterschiedlichen Querschnitte einer Ausnehmung in der erfindungsgemäßen Hartmaske werden somit gewissermaßen trichterförmige Ausnehmungen bereitgestellt, die im Bereich der Trichteröffnung einen sehr hohen Einfangquerschnitt für die Ätz-Radikale bzw. -Ionen aufweist. Auf diese Weise kann eine entsprechend den Flächenverhältnissen C = A1/A2 erhöhte Anzahl an Radikale bzw. Ionen gewonnen werden. Diese höhere Anzahl der Ionen bzw. Radikalen wird durch die Trichterform der Ausnehmungen in der Hartmaske auf die zu ätzende Struktur geleitet. Es wird damit eine höhere Ionen-Dichte im Bereich der zu ätzenden Struktur erzeugt.By the different cross sections of a recess in the hard mask according to the invention thus become, so to speak funnel-shaped recesses provided in the region of the funnel opening a very high capture cross section for the etching radicals or ions. In this way, a corresponding to the area ratios C = A1 / A2 increased Number of radicals or ions are recovered. This higher number The ions or radicals are due to the funnel shape of the recesses in the hard mask on the structure to be etched directed. It will be a higher Ionic density in the range of to be etched Structure generated.

Die erfindungsgemäße Hartmaske eignet sich insbesondere zur Strukturierung und zum Ätzen von sehr tiefen Löchern mit relativ geringem Querschnitt, die somit ein sehr hohes Aspektverhältnis aufweisen. Aufgrund der höheren Ätzrate lassen sich bei gleicher Prozeßzeit- je nach Ätzmedien und zu ätzenden Strukturen – etwa 10 % bis 25 % tiefere Strukturen ätzen.The Hardmask according to the invention is particularly suitable for structuring and for etching very deep holes with a relatively small cross section, which thus have a very high aspect ratio. Due to the higher etching rate can be at same process time depending on the etching media and too corrosive Structures - about Etch 10% to 25% deeper structures.

Wesentlich dabei ist, daß ein Übergang zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich der Hartmaske nicht stufenweise ausgebildet ist, sondern ähnlich einer Trichterform möglichst kontinuierlich ausgebildet ist. Besonders vorteilhafte Winkel im Übergangsbereich zwischen oberem und unterem Bereich der Hartmaske liegen bei 60° bis 90°, optimal bei 70° bis 80°. Aufgrund der Trichterform der Löcher gelangen dennoch nahezu alle reaktiven Ionen bzw. Radikale aufgrund von Reflexionen an den Wänden an die zu ätzende Fläche im Substrat.It is essential that a transition between the upper region and the lower region of the hard mask is not formed stepwise, but is formed as continuously as possible similar to a funnel shape. Particularly advantageous angle in the transition region between the top and bottom of the hard mask are at 60 ° to 90 °, optimally at 70 ° to 80 °. Due to the funnel shape of the holes, however, almost all reactive ions or radicals reach the surface to be etched in the substrate due to reflections on the walls.

Die Schichtdicken des oberen Bereiches und des unteren Bereiches der Hartmaske müssen so gewählt werden, daß ein gegebenenfalls innerhalb der Ausnehmung der Hartmaske auftretender Stoß an der Wand der Hartmaske mit mittlerer Ionen-Energie bzw. Impuls noch innerhalb der Hartmaske passiert. Auf diese Weise wird eine möglicherweise im oberen Teil der zu ätzenden Struktur stattfindende Deformierung des Ätzprofils im zu ätzenden Material vermieden.The Layer thicknesses of the upper region and the lower region of Hard mask must so chosen be that one optionally occurring within the recess of the hard mask Push at the Wall of the hard mask with medium ion energy or momentum still happens inside the hard mask. That way, one might become in the upper part of the to be etched Structure occurring deformation of the etched profile in the etched Material avoided.

Durch die erfindungsgemäße Profilform der Hartmaske ergibt sich vorteilhafterweise auch eine signifikante Reduzierung des sogenannten Choking-Problems. Mit "Choking" bezeichnet man den Effekt, der mit der Ablagerung von geätztem Material an der Seitenwand eines geätzten Loches im Zusammenhang steht. Bei dem Choking handelt es sich somit um eine unerwünschte Verengung eines geätzten Loches (Flaschenhals-Effekt), was einen weiteren Ätzfortschritt verringert. Damit geht eine Reduktion des effektiven Querschnitts der zu ätzenden Struktur im Bereich des Einfangquerschnittes und damit eine weitere Erhöhung des Aspektverhältnisses einher. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Hartmaske kann die Ablagerung gar nicht erst an der engsten Stelle der zu ätzenden Struktur entstehen, da durch rein physikalische Wechselwir kungen mit eingestrahlten Ionen und Radikalen das Loch freigehalten wird. Diese Reduktion des Choking-Effektes läßt sich vorteilhafterweise ohne Zuhilfenahme von entsprechenden chemischen additiven Ätzgasen realisieren.By the profile shape according to the invention the hard mask is advantageously also a significant Reduction of the so-called choking problem. Choking is the effect the one with the deposit of etched Material related to the sidewall of an etched hole stands. The choking is thus an undesirable constriction an etched hole (Bottleneck effect), what a further etching progress reduced. This is a reduction of the effective cross section the one to be etched Structure in the region of the capture cross-section and thus another increase of the aspect ratio associated. When using the hard mask according to the invention, the deposition not even at the narrowest point of the structure to be etched, because by purely physical Wechselwir effects with radiated Ions and radicals the hole is kept free. This reduction the choking effect can be advantageously without the aid of appropriate chemical additive etching gases realize.

Die erfindungsgemäße Hartmaske eignet sich besonders vorteilhaft zur Erzeugung von Speicherkapazitäten, bei denen ein sehr tiefes Loch in ein kristallines Silizium-Substrat geätzt werden muß. Als Material für die Hartmaske kann hier zum Beispiel Siliziumdioxid verwendet werden. In einer weiteren Anwendung kann die Hartmaske auch zum Ätzen von Kontaktlöchern bei kleinen Technologie-Knoten verwendet werden. Als Material für die Hartmaske kann hier zum Beispiel Polysilizium und/oder Kohlenstoff verwendet werden. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Hartmaske auch zur Erzeugung von Löchern im Oxid für einen sogenannten Stack-Kondensator herangezogen werden. Als Hartmaske kann hier beispielsweise Polysilizium oder eine Kohlenstoff enthaltende Schicht oder eine Mischung daraus verwendet werden.The Hardmask according to the invention is particularly advantageous for the generation of storage capacities, in a very deep hole in a crystalline silicon substrate etched must become. As material for The hard mask can be used here, for example, silicon dioxide. In another application, the hard mask may also be used to etch vias small technology nodes are used. As material for the hard mask For example, polysilicon and / or carbon may be used here become. About that In addition, the hard mask of the invention also for the production of holes in the oxide for a so-called stack capacitor can be used. As a hard mask can Here, for example, polysilicon or a carbon-containing Layer or a mixture thereof can be used.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.advantageous Embodiments and developments of the invention are the subject the further subclaims and the description with reference to the drawing.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt dabei:The Invention will be described below with reference to the schematic figures The drawings specified embodiments explained in more detail. It shows attended:

1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines zu strukturierenden Halbleitersubstrates mit darauf angeordneter erfindungsgemäßer Hartmaske; 1 a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate to be structured with thereon arranged hardmask;

2 eine Draufsicht auf die Oberfläche der Hartmaske aus 1; 2 a plan view of the surface of the hard mask 1 ;

3 mehrere schematische Teilschnitte, anhand denen das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer gemäß 1 ausgestalteten Hartmaske näher erläutert wird. 3 several schematic sections, by which the inventive method for producing a according to 1 designed hard mask is explained in more detail.

In allen Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Merkmale – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.In all figures of the drawing are the same or functionally identical elements and characteristics - if nothing else is stated - with the same reference numerals have been provided.

1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines zu strukturierenden Halbleitersubstrates mit darauf angeordneter erfindungsgemäßer Hartmaske. 1 shows a schematic cross-sectional view of a semiconductor substrate to be structured with thereon arranged hardmask.

In 1 ist mit Bezugszeichen 1 ein Substrat bezeichnet. Obwohl prinzipiell auf verschiedenste Substrat-Strukturen anwendbar, wird die vorliegende Erfindung nachfolgend anhand eines Halbleitersubstrats beschrieben. Das Halbleitersubstrat sei im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Silizium-Halbleiterkörper, jedoch kann hier ein beliebiger Halbleiterkörper, zum Beispiel Siliziumcarbid (SiC), Galliumarsenid (GaAs), oder dergleichen vorgesehen sein. Das Halbleitersubstrat 1 weist eine erste Oberfläche 2, zum Beispiel die Substrat-Vorderseite, sowie eine zweite Oberfläche 3, zum Beispiel die Substrat-Rückseite, auf.In 1 is with reference numerals 1 denotes a substrate. Although applicable in principle to a wide variety of substrate structures, the present invention will be described below with reference to a semiconductor substrate. In the present exemplary embodiment, the semiconductor substrate is a silicon semiconductor body, but an arbitrary semiconductor body, for example silicon carbide (SiC), gallium arsenide (GaAs), or the like may be provided here. The semiconductor substrate 1 has a first surface 2 , for example, the substrate front, and a second surface 3 , for example, the substrate back, on.

Auf der Seite der Substrat-Vorderseite 2 sollen tiefe Löcher bzw. Gräben in das Halbleitersubstrat 1 eingebracht werden. Zum Zwecke der Strukturierung und Maskierung der Substrat-Vorderseite 2 ist eine Hartmaske 4 vorgesehen, die direkt auf die Substrat-Vorderseite 2 aufgebracht wird und die mit dieser verbunden ist. Die Hartmaske 4 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus zumindest zwei unterschiedlichen Bereichen 5, 6, einem oberen Maskenbereich 5 sowie einem unteren Maskenbereich 6. Der untere Maskenbereich 6 weist eine Schichtdicke h1 auf und der obere Maskenbereich 5 weist eine Schichtdicke h2 auf. Der untere Maskenbereich 6 ist direkt auf die Substrat-Vorderseite 2 aufgebracht und steht somit in Kontakt mit dem Halbleitersubstrat 1. Der obere Maskenbereich 5 grenzt an den unteren Maskenbereich 6 an.On the side of the substrate front 2 should deep holes or trenches in the semiconductor substrate 1 be introduced. For the purpose of structuring and masking the substrate front 2 is a hard mask 4 provided directly on the substrate front 2 is applied and which is connected to this. The hard mask 4 consists in the present embodiment of at least two different areas 5 . 6 , an upper mask area 5 and a lower mask area 6 , The lower mask area 6 has a layer thickness h1 and the upper mask area 5 has a layer thickness h2. The lower mask area 6 is directly on the substrate front 2 applied and thus is in contact with the semiconductor substrate 1 , The upper mask area 5 adjoins the lower mask area 6 at.

Die Hartmaske 4 enthält ferner Ausnehmungen 7, 8, welche quer durch die Hartmaske 4 durchgehen und welche somit eine Vorderseite 9 der Hartmaske 4 mit einer rückseitigen, an die Substrat-Vorderseite 2 angrenzenden Seite der Hartmaske 4 verbinden.The hard mask 4 also contains recesses 7 . 8th , which cross the hard mask 4 go through and which thus a front side 9 the hard mask 4 with a back, to the substrate front 2 adjacent side of the hard mask 4 connect.

2 zeigt eine Draufsicht auf die Oberfläche der Hartmaske 4 aus 1. Die Ausnehmungen 7, 8 weisen im vorliegenden Beispiel einen runden Querschnitt auf, jedoch kann hier auch ein beliebig andere Querschnittsform vorgesehen sein. Innerhalb der Ausnehmungen 8 sind die Ausnehmungen 7 gestrichelt dargestellt. Erfindungsgemäß ist der Querschnitt der Ausnehmungen 7, 8 als Funktion der Tiefe nicht konstant. Vielmehr verjüngen sich die Ausnehmungen 7, 8 von der Masken-Vorderseite 9 zu der Substrat-Vorderseite 2 hin. Im Bereich der Masken-Vorderseite 9 weisen die Ausnehmungen 8 im Falle von runden Ausnehmungen einen Durchmesser d1 auf, der größer ist als der Durchmesser d2 im Bereich der Substrat-Vorderseite 2. Die Ausnehmungen 8 weisen im Bereich der Oberfläche 9 somit einen Querschnitt A1 = π (d1/2)2 auf, während die Ausnehmungen 7 eine Querschnittsfläche A2 = π (d2/2)2 aufweisen. Die Querschnittsfläche A1 ist ein Maß für die in die Ausnehmungen 8 eingekoppelten reaktiven Ionen bzw. Radikale. Die Querschnittsfläche A2 hingegen bestimmt den Querschnitt der zu ätzenden Struktur. Das Verhältnis C = A1/A2 bezeichnet damit den prozentualen Anteil der reaktiven Ionen bzw. Radikale, die eine gegenüber einer zylindrischen Form der Ausnehmungen 7, 8 höhere Anzahl an reaktiven Ionen bzw. Radikale gewährleistet. 2 shows a plan view of the surface of the hard mask 4 out 1 , The recesses 7 . 8th In the present example, they have a round cross-section, but here also any other cross-sectional shape can be provided. Inside the recesses 8th are the recesses 7 shown in dashed lines. According to the invention, the cross section of the recesses 7 . 8th not constant as a function of depth. Rather, the recesses rejuvenate 7 . 8th from the mask front 9 to the substrate front 2 out. In the area of the mask front 9 have the recesses 8th in the case of round recesses, a diameter d1 which is greater than the diameter d2 in the region of the substrate front side 2 , The recesses 8th show in the area of the surface 9 Thus, a cross section A1 = π (d1 / 2) 2 , while the recesses 7 have a cross-sectional area A2 = π (d2 / 2) 2 . The cross-sectional area A1 is a measure of the in the recesses 8th coupled reactive ions or radicals. The cross-sectional area A2, however, determines the cross-section of the structure to be etched. The ratio C = A1 / A2 thus denotes the percentage of reactive ions or radicals, the one compared to a cylindrical shape of the recesses 7 . 8th ensures a higher number of reactive ions or radicals.

Im oberen Maskenbereich 5 ist ferner ein Übergangsbereich 10 vorgesehen. Im Übergangsbereich 10 nimmt der Durchmesser d1 bzw. die Querschnittsfläche der Ausnehmungen 8 vorteilhafterweise kontinuierlich ab, bis die Ausnehmungen 8 an der Grenzfläche 11 zwischen oberem Maskenbereich 5 und unterem Maskenbereich 6 den Durchmesser d2 aufweisen. Die Ausnehmungen 7, 8 im oberen und unteren Maskenbereich 5, 6 weisen somit gewissermaßen die Form eines Trichters auf.In the upper mask area 5 is also a transition area 10 intended. In the transition area 10 takes the diameter d1 or the cross-sectional area of the recesses 8th advantageously continuously from until the recesses 8th at the interface 11 between upper mask area 5 and lower mask area 6 have the diameter d2. The recesses 7 . 8th in the upper and lower mask area 5 . 6 thus, as it were, have the shape of a funnel.

Vorteilhafterweise sollte im Übergangsbereich 10 ein möglichst steiler Winkel α vorgesehen sein. Der Neigungswinkel α der Grabenwände 12 im Übergangsbereich 10 sollte minimal 60°, optimalerweise im Bereich zwischen 70° und 80° betragen, wobei ein Neigungswinkel α von 90° eine gegenüber der Oberfläche 9 senkrechte Ausnehmung 7, 8 bezeichnet. Durch die Wahl eines möglichst steilen Neigungswinkels α der Grabenwand 12 im Übergangsbereich 10 wird sichergestellt, daß über die Oberfläche 9 in die Ausnehmungen 8 eindringende Ionen bzw. Radikale nicht unerwünschterweise bzw. nur zu einem geringen Anteil in die Grabenwand 12 eindringen. Vielmehr werden diese abgelenkt und quasi in die Ausnehmungen 7 "kanalisiert". Auf diese Weise wird gewährleistet, daß nahezu alle über die Oberfläche 9 eingekoppelten Ionen bzw. Radikale über die Ausnehmungen 8 in die Ausnehmungen 7 im unteren Maskenbereich 6 gelangen. Es ergibt sich somit vorteilhafterweise eine Trichterwirkung, bei der (nahezu) alle über die Maskenoberfläche 9 eingefangenen Ionen bzw. Ätz-Radikale auch an die zu ätzende Substrat-Oberfläche 2 zur Erzeugung der tiefen Gräben bzw. Löcher gelangen können.Advantageously, should be in the transition area 10 a steepest possible angle α may be provided. The inclination angle α of the trench walls 12 in the transition area 10 should be at least 60 °, optimally in the range between 70 ° and 80 °, with an inclination angle α of 90 ° one to the surface 9 vertical recess 7 . 8th designated. By choosing the steepest possible inclination angle α of the trench wall 12 in the transition area 10 will ensure that over the surface 9 in the recesses 8th penetrating ions or radicals not undesirable or only to a small extent in the trench wall 12 penetration. Rather, they are distracted and virtually into the recesses 7 "Channeled". In this way it is ensured that almost all over the surface 9 coupled ions or radicals via the recesses 8th in the recesses 7 in the lower mask area 6 reach. It thus advantageously results in a funnel effect in which (almost) all over the mask surface 9 trapped ions or etching radicals also to the substrate surface to be etched 2 can reach the production of deep trenches or holes.

3 zeigt mehrere schematische Teilschnitte, anhand derer das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer gemäß 1 ausgestalteten Hartmaske näher erläutert wird. 3 shows several schematic partial sections, on the basis of which the inventive method for producing a according to 1 designed hard mask is explained in more detail.

3A zeigt ein Halbleitersubstrat 1, auf dessen Substrat-Vorderseite 2 eine Schicht 20 aufgebracht ist. In diese Schicht 20 sollen entsprechend 1 ausgestaltete, trichterförmige Ausnehmungen 7, 8 geätzt werden, welche später Bestandteil der Hartmaske 4 sein sollen. Als Material für die als Hartmaske 4 vorgesehene Schicht 20 sei im vorliegenden Ausführungsbeispiel Siliziumdioxid (SiO2) vorgesehen, wobei hier auch jedes beliebig andere Material, wie zum Beispiel Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziumoxidnitrid, etc. vorgesehen sein kann. Die Schichtdicke der zu ätzenden Schicht 20 und somit die Tiefe der Ausnehmungen in der zu ätzenden Schicht 20, welche später die Hartmaske bilden soll, beträgt typischerweise im Bereich zwischen 100 nm bis 300 nm. 3A shows a semiconductor substrate 1 , on its substrate front 2 a layer 20 is applied. In this layer 20 should accordingly 1 configured, funnel-shaped recesses 7 . 8th etched, which later forms part of the hard mask 4 should be. As material for as a hard mask 4 provided layer 20 If silicon dioxide (SiO 2 ) is provided in the present exemplary embodiment, any other material, such as, for example, silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon oxynitride, etc., may also be provided here. The layer thickness of the layer to be etched 20 and thus the depth of the recesses in the layer to be etched 20 , which is to form the hard mask later, is typically in the range between 100 nm to 300 nm.

Auf der Oberfläche 21 der Schicht 20 ist eine Hilfsschicht 22, zum Beispiel eine Kohlenstoff enthaltende Schicht 22, aufgebracht. Auf der Oberfläche 23 der Hilfsschicht 22 ist eine weitere Hilfsschicht, zum Beispiel aus SiOn, angeordnet. Die Hilfsschicht 22 dient der Strukturierung der zu ätzenden Schicht 20, wohingegen die zweite Hilfsschicht 24 wiederum zur Strukturierung der Hilfsschicht 22 vorgesehen ist. Die Dicken der ersten und zweiten Hilfsschicht 22, 24 sind je nach Wahl deren Materialien geeignet gewählt und betragen zum Beispiel im Bereich von einigen Nanometer für die Hilfsschicht 24. On the surface 21 the layer 20 is an auxiliary layer 22, for example a carbon-containing layer 22 , applied. On the surface 23 the auxiliary layer 22 is a further auxiliary layer, for example made of SiO n , arranged. The auxiliary layer 22 serves to structure the layer to be etched 20 whereas the second auxiliary layer 24 again for structuring the auxiliary layer 22 is provided. The thicknesses of the first and second auxiliary layers 22 . 24 are selected depending on the choice of their materials suitable and are for example in the range of a few nanometers for the auxiliary layer 24 ,

In 3A ist auf der Oberfläche der zweiten Hilfsschicht 24 ferner eine bereits belichtete und entwickelte Lackschicht 25 aufgebracht.In 3A is on the surface of the second auxiliary layer 24 Furthermore, an already exposed and developed lacquer layer 25 applied.

Im nächsten Verfahrensschritt (3B) werden unter Verwendung der Lackschicht 25 Strukturen 26 in die Hilfsschichten 22, 24 mittels eines anisotropen Ätzprozesses geätzt. Dabei kann auch vorgesehen sein, daß für jede der Schichten 22, 24 ein eigener Ätzprozeß vorgesehen ist. Bei diesem Ätzprozeß werden unter Verwendung der Struktur der Lackschicht 25 entsprechende Strukturen 26, zum Beispiel Löcher oder Gräben, senkrecht in die Schichten 22, 24 geätzt. Die Ätzparameter, dabei insbesondere die Temperatur, die Ätzrate, die Anzahl der Ätz-Ionen bzw. Radikale, der Ätzdruck, etc., werden so gewählt, daß eine möglichst hohe Maßhaltigkeit und Flankensteilheit der zu ätzenden Strukturen 26 nach dem Ätzprozess gewährleistet ist.In the next step ( 3B ) are made using the varnish layer 25 structures 26 into the auxiliary layers 22 . 24 etched by an anisotropic etching process. It can also be provided that for each of the layers 22 . 24 a separate etching process is provided. In this etching process be using the structure of the paint layer 25 corresponding structures 26 For example, holes or trenches, perpendicular to the layers 22 . 24 etched. The etching parameters, in particular the temperature, the etching rate, the number of etching ions or radicals, the etching pressure, etc., are chosen so that the highest possible dimensional stability and edge steepness of the structures to be etched 26 after the etching process is guaranteed.

Die zweite Hilfsschicht gibt der ersten Hilfsschicht 22 beim Ätzen der Strukturen 26 eine höhere Stabilität, das heißt insbesondere die Oberfläche der ersten Hilfsschicht 22 wird hier besser geschützt. Eine solche zweite Hilfsschicht 24 ist deshalb vorteilhaft, da beim Ätzen von tiefen Strukturen 26 die Lackmaske 25 durch die Ätz-Ionen bzw. Ätz-Radikale sehr schnell abgetragen ist und somit nicht mehr für die Maskierung und Strukturierung herangezogen werden kann. Die Funktion dieser Lackmaske 25 wird dann durch die zweite Hilfsschicht 24, die gegenüber der ersten Hilfsschicht sehr hart und damit weitestgehend ätzresistent ausgebildet ist, übernommen. Selbstverständlich ist eine solche zweite Hilfsschicht nur dann erforderlich, wenn die zu ätzenden Strukturen 26 derart tief sein sollen, daß die Lackschicht 25 zur Strukturierung nicht mehr ausreicht.The second auxiliary layer gives the first auxiliary layer 22 when etching the structures 26 a higher stability, that is in particular the surface of the first auxiliary layer 22 is better protected here. Such a second auxiliary layer 24 is therefore advantageous because when etching deep structures 26 the paint mask 25 is removed very quickly by the etching ions or etching radicals and thus can no longer be used for masking and structuring. The function of this paint mask 25 is then through the second auxiliary layer 24 , which is compared to the first auxiliary layer very hard and thus formed largely etch resistant, taken. Of course, such a second auxiliary layer is only required if the structures to be etched 26 should be so deep that the paint layer 25 is no longer sufficient for structuring.

Anschließend können die verbleibenden Reste der Lackschicht 25 sowie der zweiten Hilfsschicht 24 von der Oberfläche 23 der ersten Hilfsschicht abgelöst bzw. abgetragen werden (3C). Die erste Hilfsschicht 22 bzw. die darin eingebrachten Strukturen 26 dienen in der Folge als Maske zum Ätzen von Strukturen 27 in der Hartmaskenschicht 20 und somit zur Erzeugung der Hartmaske 4. Dabei wird in einem ersten Ätzschritt über die Strukturen 26 in der ersten Hilfsschicht 22 senkrechte Strukturen 27 in die zu ätzende Schicht 20 bis zu einer ersten Tiefe t1 geätzt. In der zu ätzenden Schicht 20 werden damit Löcher bzw. Gräben 27 geätzt, die maßhaltig zu den Strukturen 26 angeordnet sind und die eine Tiefe t1, bezogen auf die Oberfläche 21, aufweisen. Als Ätzmedien zum Ätzen der Strukturen 27 in die Schicht 20 können zum Beispiel Argon oder Sauerstoff verwendet werden. Das Ätzen der Kohlenstoff-Schicht 22 sowie der darunter liegenden Siliziumdioxid-Schicht 20 kann darüber hinaus auch vorteilhafterweise mit Chlor oder Fluor enthaltenden Ätzmedien durchgeführt werden. Beispielsweise können als Ätzmedien Cl2, BCl3, SiCl4, CCl4, CHCl3, CF4, CHF3, C2F6, C3F8, C4F8 oder SF6 verwendet werden.Subsequently, the remaining remnants of the lacquer layer 25 and the second auxiliary layer 24 from the surface 23 the first auxiliary layer are removed or removed ( 3C ). The first auxiliary layer 22 or the structures introduced therein 26 serve as a mask for etching structures 27 in the hardmask layer 20 and thus for the production of the hard mask 4 , In this case, in a first etching step on the structures 26 in the first auxiliary layer 22 vertical structures 27 in the layer to be etched 20 etched to a first depth t1. In the layer to be etched 20 become holes or ditches 27 etched, the dimensionally stable to the structures 26 are arranged and which have a depth t1, relative to the surface 21 , exhibit. As etching media for etching the structures 27 in the layer 20 For example, argon or oxygen can be used. The etching of the carbon layer 22 and the underlying silicon dioxide layer 20 In addition, it is also advantageously possible to carry out etching mediums containing chlorine or fluorine. For example, the etching media used may be Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 , CCl 4 , CHCl 3 , CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , C 4 F 8 or SF 6 .

Bei Verwendung von Argon oder Sauerstoff als Ätzmedium kann beispielsweise ein sogenannter Dual-Frequency-Ätzreaktor verwendet werden. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird die Tiefe t1 mittels interferrometrischer Endpunktmessung gesteuert. Auf diese Weise kann gezielt eine bestimmte Tiefe t1 eingestellt werden.at Use of argon or oxygen as the etching medium can be, for example a so-called dual-frequency etching reactor be used. In a particularly advantageous embodiment the depth t1 is controlled by means of interferometric end point measurement. In this way, it is possible to set a specific depth t1 in a targeted manner become.

Im nächsten Verfahrensschritt (3D) werden die Strukturen 26 in der Kohlenstoff-Schicht 22 auf geweitet, so daß sie einen größeren Durchmesser d2 aufweisen. Dies kann zum Beispiel durch eine isotrope Ätzung der Schicht 22 erfolgen. Wesentlich dabei ist, daß hier eine auf Kohlenstoff gerichtete selektive Ätzung lediglich des Materials der Schicht 22 erfolgt, so daß durch diese Ätzung die darunter liegende Schicht 20 sowie deren Strukturen 27 nicht betroffen sind. Beispielsweise kann die laterale Erweiterung der Strukturen 26 durch eine O2-Ätzung vorgenommen werden. Wesentlich dabei ist, daß die Ätz-Parameter dieses Ätzprozesses, insbesondere die Ätzzeit, die Ätzrate, etc. sehr genau kontrolliert werden, um einen gezielten Durchmesser d2 der Strukturen 26 zu erzeugen. Die genaue Kontrolle dieser Ätz-Parameter definiert den Neigungswinkel α. Hierbei ist die Verwendung eines entkoppelten sogenannten Dual-Frequenzsystems vorteilhaft. Nach der Erweiterung des Durchmessers der Strukturen 26 weisen diese einen Durchmesser d2 auf, der größer ist als der Durchmesser d1 der entsprechenden darunter liegenden Strukturen 27 in der Schicht 20.In the next step ( 3D ) become the structures 26 in the carbon layer 22 on widened so that they have a larger diameter d2. This can be done, for example, by an isotropic etching of the layer 22 respectively. It is essential here that a selective etching directed only at the carbon of the material of the layer 22 takes place, so that by this etching the underlying layer 20 as well as their structures 27 are not affected. For example, the lateral extension of the structures 26 be made by an O 2 etchant. It is essential here that the etching parameters of this etching process, in particular the etching time, the etching rate, etc., are controlled very precisely, by a specific diameter d2 of the structures 26 to create. The exact control of these etch parameters defines the angle of inclination α. Here, the use of a decoupled so-called dual-frequency system is advantageous. After extension of the diameter of the structures 26 these have a diameter d2 which is greater than the diameter d1 of the corresponding underlying structures 27 in the layer 20 ,

Aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser d1, d2 entsteht nun eine Stufe 28 an der Oberfläche 21 zwischen den beiden Schichten 20, 22.Due to the different diameters d1, d2 now creates a step 28 on the surface 21 between the two layers 20 . 22 ,

Im nächsten Ätzschritt (3E) wird unter Verwendung der Schicht 22 mit den erweiterten Strukturen 26 als Maske in einem zweiten Ätzschritt die Ätzung der Schicht 20 bzw. der Strukturen 27 fortgesetzt. Dabei können dieselben Ätz-Parameter, und insbesondere dieselbe Ätz-Chemie, wie zur Ätzung der Gräben und Löcher 27 verwendet werden. Der Ätzprozeß en det dann, wenn die zu ätzende Schicht 20 komplett durchgeätzt ist, das heißt, wenn die Strukturen 27 vollständig durch die Schicht 27 durchgehen. Dies kann beispielsweise wiederum durch eine interferrometrische Endpunkterkennung gesteuert werden.In the next etching step ( 3E ) is made using the layer 22 with the advanced structures 26 as a mask in a second etching step, the etching of the layer 20 or the structures 27 continued. In this case, the same etching parameters, and in particular the same etching chemistry, as for the etching of the trenches and holes 27 be used. The etching process then ends when the layer to be etched is 20 completely etched through, that is, when the structures 27 completely through the layer 27 go through. This can in turn be controlled by an interferometric end point detection, for example.

Beim anisotropen Ätzen bilden die Ausnehmungen 27 quasi die Maske für das Durchätzen der zu ätzenden Schicht 20, das heißt die Ausnehmungen 27 werden unter Beibehaltung des Durchmessers d1 weitergeätzt, bis die gesamte Schicht 20 durchgeätzt ist. Da Ätz-Ionen bzw. Ätz-Radikale nicht nur in den Bereich 27 sondern aufgrund des größeren Durchmessers d2 auch auf die stufenförmigen Bereiche 28 treffen, werden diese Bereiche entsprechend weiter nach unten geätzt, wobei hier aufgrund der anisotropen Ätzung die Kohlenstoff-Schicht 22 als Ätzmaske fungiert. Damit werden die oberen Bereiche der Ausnehmungen 27 ebenfalls lateral erweitert, wobei beim Übergang von den lateral erweiterten Ausnehmungen 27 zu den Ausnehmungen mit dem Durchmesser d1 mit zunehmendem Ätzvorgang ein fließender, das heißt möglichst kontinuierlicher Übergang zwischen oberen Maskenbereich und unterem Maskenbereich 5, 6 erzeugt wird. Dieser fließende Übergang bildet später den Übergangsbereich 10 der Hartmaske.During anisotropic etching, the recesses form 27 virtually the mask for the etching through the layer to be etched 20 that is the recesses 27 are etched while maintaining the diameter d1 until the entire layer 20 etched through. Because etching ions or etching radicals not only in the area 27 but due to the larger diameter d2 also on the step-shaped areas 28 These areas are correspondingly further etched down, in which case, due to the anisotropic etching, the carbon layer 22 acts as an etching mask. This will be the upper areas of the recesses 27 also laterally expanded, wherein the transition from the laterally enlarged recesses 27 to the recesses with the diameter d1 with increasing etching a flowing, that is as continuous as possible transition between the upper mask area and un terem mask area 5 . 6 is produced. This flowing transition later forms the transitional area 10 the hard mask.

Im Anschluß an das Durchätzen der Schicht 20 wird die Kohlenstoff-Schicht 22 abgelöst. Unter Verwendung der strukturierten Schicht 20 als Hartmaske kann nun das darunter liegende Halbleitersubstrat 1, wie eingangs ausführlich beschrieben wurde, geeignet strukturiert werden. Der Vorteil besteht hier insbesondere darin, daß die trichterförmigen Ausnehmungen 7, 8 innerhalb der Hartmaske 20 einen höheren Einfangquerschnitt von Ätz-Radikalen bzw. Ätz-Ionen aufweisen, wodurch eine höhere Ätzrate im Bereich der zu ätzenden Fläche der Substrat-Vorderseite 2 realisiert wird.Following the through-etching of the layer 20 becomes the carbon layer 22 replaced. Using the textured layer 20 as a hard mask can now be the underlying semiconductor substrate 1 as described in detail above, be suitably structured. The advantage here is in particular that the funnel-shaped recesses 7 . 8th inside the hard mask 20 have a higher capture cross section of etch radicals or etching ions, whereby a higher etching rate in the region of the surface to be etched of the substrate front side 2 is realized.

Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben wur de, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf mannigfaltige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention above based on a preferred embodiment has been described in detail, it is not limited thereto, but Modifiable in a variety of ways.

So sei die Erfindung nicht notwendigerweise auf Siliziumdioxid als Material für die Hartmaske beschränkt, sondern läßt sich entsprechend der jeweiligen Anwendung mit beliebigen Materialien realisieren, die zur Strukturierung und Maskierung geeignet sind, zum Beispiel Siliziumnitrid. Auch muß zur Maskierung und Erzeugung der Hartmaske nicht notwendigerweise eine zweischichtige Maske sowie eine Lackmaske verwendet werden. Denkbar wäre hier auch die Verwendung lediglich einer Maskenschicht.So the invention is not necessarily on silicon dioxide as Material for the hardmask limited, but lets himself according to the respective application with any materials realize that are suitable for structuring and masking, for example, silicon nitride. Also needs to mask and generate The hard mask does not necessarily have a two-layer mask as well a resist mask can be used. Conceivable here would be the use only a mask layer.

Es versteht sich von selbst, dass die beschriebenen kreisrunden Strukturen der Hartmaske lediglich beispielhaft angegeben wurden, ohne die Erfindung darauf zu beschränken. Die Erfindung sei auf beliebige Querschnitte und Profilformen der Ausnehmungen anwendbar, zum Beispiel ovale, dreieckige, viereckige, sechseckige oder beliebigeckige oder auch streifenförmige Ausnehmungen.It It goes without saying that the described circular structures the hard mask have been given by way of example only, without the invention to limit it. The invention is based on any cross sections and profile shapes of Recesses applicable, for example, oval, triangular, quadrangular, hexagonal or arbitrary or strip-shaped recesses.

Auch seien die beschriebenen Herstellungsverfahren zur Herstellung der Hartmaske sowie die Ätzmaterialien, Ätzmedien und Ätzverfahren lediglich beispielhaft angegeben und können im Rahmen der Erfindung geeignet verändert oder modifiziert werden.Also be the described production process for the preparation of Hard mask and the etching materials, etching media and etching process merely exemplified and may be within the scope of the invention suitably changed or modified.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden trichterförmige Strukturen in der Hartmaske beschrieben. Selbstverständlich können diese auch beliebig anders ausgebildet sein, zum Beispiel könnte ein linear kontinuierlicher, konkaver oder konvexer Übergang des Durchmessers der Ausnehmungen in der Hartmaske vorgesehen sein. Allerdings ist dies prozeßtechnisch außerordentlich schwer zu realisieren, so daß eine Trichterform der Ausnehmungen, wie vorstehend anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, allein aus prozeßtechnischen Gründen zu bevorzugen ist.in the present embodiment were funnel-shaped Structures described in the hard mask. Of course, these can could also be designed differently, for example, could linear continuous, concave or convex transition of the diameter of the Recesses may be provided in the hard mask. However, this is process technology extraordinarily hard to realize, so that one Funnel shape of the recesses, as described above with reference to an advantageous embodiment was described, for process-technical reasons alone is preferable.

11
HalbleitersubstratSemiconductor substrate
22
erste Oberfläche, Substrat-Vorderseitefirst Surface, Front substrate
33
zweite Oberfläche, Substrat-Rückseitesecond Surface, Substrate back
44
Hartmaskehard mask
55
oberer Maskenbereichupper mask area
66
unterer Maskenbereichlower mask area
77
Ausnehmungen im unteren Maskenbereichrecesses in the lower mask area
88th
Ausnehmungen im oberen Maskenbereichrecesses in the upper mask area
99
Oberfläche der HartmaskeSurface of the hard mask
1010
ÜbergangsbereichTransition area
1111
Grenzfläche zwischen den MaskenbereichenInterface between the mask areas
1212
Grabenwandgrave wall
2020
zu ätzende (Hartmasken-)Schichtto be etched (hardmask) layer
2121
Oberfläche der HartmaskenschichtSurface of the Hard mask layer
2222
erste Hilfsschicht, Kohlenstoff-Schichtfirst Auxiliary layer, carbon layer
2323
Oberfläche der ersten HilfsschichtSurface of the first auxiliary layer
2424
zweite Hilfsschicht, SiOn-Schichtsecond auxiliary layer, SiO n layer
2525
Lackmaskeresist mask
2626
Strukturen/Ausnehmungen in den HilfsschichtenStructures / recesses in the auxiliary layers
2727
Strukturen/Ausnehmungen in der HartmaskenschichtStructures / recesses in the hardmask layer
2828
Stufestep
d1, d2d1 d2
Durchmesser, AbstandDiameter, distance
h1, h2h1, h2
Schichtdicken der Maskenbereichelayer thicknesses the mask areas
t1t1
Tiefedepth

Claims (16)

Hartmaske (4) zur Maskierung eines Substrates mit einer Hartmaske (4), mit einem ersten Maskenbereich (6), der über eine rückseitige Fläche der Hartmaske (4) auf einer Oberfläche (2) des Substrats (1) angeordnet ist, mit zumindest einem zweiten Maskenbereich (5), dessen eine Seite auf dem ersten Maskenbereich (6) angeordnet ist und dessen andere Seite eine vorderseitige Oberfläche (9) der Hartmaske (4) bildet, mit einer Vielzahl von durch die Hartmaske (4) durchgehende Ausnehmungen (7, 8), wobei die Ausnehmungen (8) im zweiten Maskenbereich (5) einen größeren Querschnitt (A1) aufweisen als die Ausnehmungen (7) im ersten Maskenbereich (6), und mit einem Übergangsbereich (10), der zwischen dem ersten Maskenbereich (6) und dem zweiten Maskenbereich (5) angeordnet ist und bei dem sich ein Querschnitt (A1, A2) der Ausnehmungen (7, 8) kontinuierlich verringert.Hard mask ( 4 ) for masking a substrate with a hard mask ( 4 ), with a first mask area ( 6 ), which extends over a back surface of the hard mask ( 4 ) on a surface ( 2 ) of the substrate ( 1 ), with at least one second mask area ( 5 ), one side of which on the first mask area ( 6 ) and the other side has a front surface ( 9 ) of the hard mask ( 4 ), with a variety of through the hard mask ( 4 ) continuous recesses ( 7 . 8th ), wherein the recesses ( 8th ) in the second mask area ( 5 ) have a larger cross-section (A1) than the recesses ( 7 ) in the first mask area ( 6 ), and with a transitional area ( 10 ) located between the first mask area ( 6 ) and the second mask area ( 5 ) is arranged and in which a cross section (A1, A2) of the recesses ( 7 . 8th ) decreased continuously. Hartmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durchgehenden Ausnehmungen (7, 8) trichterförmig ausgebildet sind.Hard mask according to claim 1, characterized in that the continuous recesses ( 7 . 8th ) are funnel-shaped. Hartmaske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grabenwände (12) der Ausnehmungen (7, 8) im Übergangsbereich (10) einen Neigungswinkel (α) im Bereich von 60° bis weniger als 90°, insbesondere im Bereich zwischen 70° bis 80°, aufweisen.Hard mask according to claim 2, characterized in that the trench walls ( 12 ) of the recesses ( 7 . 8th ) in the transition area ( 10 ) have an inclination angle (α) in the range of 60 ° to less than 90 °, in particular in the range between 70 ° to 80 °. Hartmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (7, 8) eine runde Querschnittsfläche aufweisen und die Ausnehmungen (7) im ersten Maskenbereich (6) einen geringeren Durchmesser (d2) aufweisen als die Ausnehmungen (8) im zweiten Maskenbereich (5).Hard mask according to one of the preceding claims, characterized in that the recesses ( 7 . 8th ) have a round cross-sectional area and the recesses ( 7 ) in the first mask area ( 6 ) have a smaller diameter (d2) than the recesses ( 8th ) in the second mask area ( 5 ). Hartmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmaske (4) Siliziumdioxid und/oder Siliziumnitrid und/oder ein Siliziumdioxid bzw. Siliziumnitrid enthaltendes Material aufweist.Hard mask according to one of the preceding claims, characterized in that the hard mask ( 4 ) Comprises silicon dioxide and / or silicon nitride and / or a silicon dioxide or silicon nitride-containing material. Hartmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmaske (4) Polysilizium und/oder Kohlenstoff und/oder ein Polysilizium bzw. Kohlenstoff enthaltendes Material aufweist.Hard mask according to one of the preceding claims, characterized in that the hard mask ( 4 ) Has polysilicon and / or carbon and / or a polysilicon or carbon-containing material. Hartmaske nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmaske eine Dicke im Bereich von 100 nm bis 300 nm aufweist.Hard mask according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Hard mask has a thickness in the range of 100 nm to 300 nm. Verfahren zur Herstellung einer Hartmaske (4), insbesondere einer Hartmaske (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den Verfahrensschritten: (a) eine Hartmaskenschicht (20), auf deren Maskenvorderseite (21) zumindest eine Hilfsschicht (22, 24). angeordnet ist, wird bereitgestellt; (b) die zumindest eine Hilfsschicht (22, 24). wird unter Verwendung von Photolithographie und anisotropen Ätzprozessen so strukturiert, daß in der Hilfsschicht (22, 24). erste Ausnehmungen (26) mit einem ersten Querschnitt (A1) erzeugt werden, die von einer Oberfläche (23) der Hilfsschicht (22, 24) bis zu der Maskenvorderseite (21) durchgehen; (c) unter Verwendung der ersten Ausnehmungen (26) als Maske werden zweite Ausnehmungen (27) mit einem zweiten Querschnitt (A1) in die Hartmaskenschicht (20) bis in eine erste Tiefe (t1) anisotrop geätzt; (d) die ersten Ausnehmungen (26) werden durch selektives Ätzen lateral bis zu einem zweiten vorgegebenen Querschnitt (A2) aufgeweitet; (e) unter Verwendung der ersten aufgeweiteten Ausnehmungen (26) als Maske werden die zweiten Ausnehmungen (27) so lange anisotrop weiter geätzt, bis die zweiten Ausnehmungen (27) durch die Hartmaskenschicht (20) durchgängig ausgebildet sind.Method for producing a hard mask ( 4 ), in particular a hard mask ( 4 ) according to any one of the preceding claims, comprising the steps of: (a) a hardmask layer ( 20 ), on the front of the mask ( 21 ) at least one auxiliary layer ( 22 . 24 ). is arranged is provided; (b) the at least one auxiliary layer ( 22 . 24 ). is patterned using photolithography and anisotropic etch processes such that in the auxiliary layer (FIG. 22 . 24 ). first recesses ( 26 ) are produced with a first cross-section (A1) that is from a surface ( 23 ) of the auxiliary layer ( 22 . 24 ) to the front of the mask ( 21 ) go through; (c) using the first recesses ( 26 ) as a mask become second recesses ( 27 ) with a second cross section (A1) in the hard mask layer ( 20 ) is anisotropically etched to a first depth (t1); (d) the first recesses ( 26 ) are laterally expanded by selective etching to a second predetermined cross-section (A2); (e) using the first flared recesses ( 26 ) as a mask, the second recesses ( 27 ) etched anisotropically until the second recesses ( 27 ) through the hardmask layer ( 20 ) are formed throughout. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Tiefe (t1) durch interferometrische Endpunkterkennung gemessen wird.Method according to claim 8, characterized in that that the first depth (t1) measured by interferometric endpoint detection becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmaskenschicht (20) vor der Strukturierung der Hilfsschichten (22, 24, 25) sowie vor der Strukturierung der Hartmaskenschicht (20) auf ein Substrat (1), insbesondere auf ein Halbleitersubstrat (1), aufgebracht wird.Method according to one of claims 8 or 9, characterized in that the hard mask layer ( 20 ) before the structuring of the auxiliary layers ( 22 . 24 . 25 ) as well as before the structuring of the hardmask layer ( 20 ) on a substrate ( 1 ), in particular on a semiconductor substrate ( 1 ) is applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Hilfsschichten (22, 24) vorgesehen sind, wobei eine erste Hilfsschicht (22) auf die Maskenvorderseite (21) der Hartmaskenschicht (20) aufgebracht wird und die zweite Hilfsschicht (24) zum Schutz einer Oberfläche (23) der ersten Hilfsschicht (22) auf diese aufgebracht wird.Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that at least two auxiliary layers ( 22 . 24 ), wherein a first auxiliary layer ( 22 ) on the front of the mask ( 21 ) of the hardmask layer ( 20 ) is applied and the second auxiliary layer ( 24 ) for protecting a surface ( 23 ) of the first auxiliary layer ( 22 ) is applied to this. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Strukturierung der zumindest einen Hilfsschicht (22, 24) eine Lackschicht (25) auf eine freie Oberfläche zumindest einer der Hilfsschichten (22, 24) aufgebracht wird.Method according to one of claims 8 to 11, characterized in that for structuring the at least one auxiliary layer ( 22 . 24 ) a paint layer ( 25 ) on a free surface of at least one of the auxiliary layers ( 22 . 24 ) is applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Durchätzen der zweiten Ausnehmungen (27) durch die Hartmaskenschicht (20) die Reste der auf der Maskenvorderseite (21) verbleibenden Hilfsschichten (22, 24, 25) abgelöst werden.Method according to one of claims 8 to 12, characterized in that after the passage through the second recesses ( 27 ) through the hardmask layer ( 20 ) the remains of the mask on the front ( 21 ) remaining auxiliary layers ( 22 . 24 . 25 ) be replaced. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Hilfsschicht (22) ein Kohlenstoff enthaltendes Material und als zweite Hilfsschicht (24) ein Silizium enthaltendes Material, insbesondere Polysilizium oder SiOn, vorgesehen ist.Method according to one of claims 8 to 13, characterized in that as the first auxiliary layer ( 22 ) a carbon-containing material and as a second auxiliary layer ( 24 ) a silicon-containing material, in particular polysilicon or SiO n , is provided. Verfahren zum anisotropen Ätzen von Strukturen im Substrat unter Verwendung einer Hartmaske (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit den nachfolgend durchgeführten Verfahrensschritten: (A) Bereitstellen eines Substrats, insbesondere eines Halbleitersubstrats (1), mit auf dessen Substrat-Vorderseite (2) angeordneter Hartmaske (4); (B) Anisotropes Ätzen der Strukturen in die Substrat-Vorderseite (2) unter Verwendung der die Ausnehmungen (7, 8) umgebenden Bereiche der Hartmaske (4) so lange, bis eine vorgegebene Tiefe der Strukturen erreicht ist; (C) Entfernen der Hartmaske (4) von der Substrat-Vorderseite (2).Process for the anisotropic etching of structures in the substrate using a hard mask ( 4 ) according to one of claims 1 to 7, with the following method steps: (A) providing a substrate, in particular a semiconductor substrate ( 1 ), with on its substrate front side ( 2 ) arranged hard mask ( 4 ); (B) Anisotropic etching of the structures in the substrate front side ( 2 ) using the recesses ( 7 . 8th ) surrounding areas of the hard mask ( 4 ) until a predetermined depth of the structures is reached; (C) Removing the hard mask ( 4 ) from the substrate front side ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der in das Substrat (1) geätzten Strukturen mittels interferometrischer Endpunkterkennung gemessen wird.Process according to Claim 15, characterized in that the depth of the substrate ( 1 ) etched structures by interferometric endpoint detection is measured.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0343736A (en) * 1989-07-12 1991-02-25 Hitachi Ltd Hard mask and production thereof
US6177331B1 (en) * 1997-06-04 2001-01-23 Nec Corporation Method for manufacturing semiconductor device
DE19958905C1 (en) * 1999-12-07 2001-04-12 Infineon Technologies Ag Production of a structure in a substrate comprises forming a hard mask on the substrate, forming a structure of trenches in the substrate
US6303513B1 (en) * 1999-06-07 2001-10-16 Applied Materials, Inc. Method for controlling a profile of a structure formed on a substrate
DE19958904C2 (en) * 1999-12-07 2002-01-24 Infineon Technologies Ag Method of making a hard mask on a substrate
US20020061625A1 (en) * 2000-11-23 2002-05-23 Jyh-Ming Wang Method of manufacturing a metal oxide semiconductor device
WO2002073668A2 (en) * 2001-03-13 2002-09-19 Infineon Technologies Ag Method of deep trench formation with improved profile control and surface area

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0343736A (en) * 1989-07-12 1991-02-25 Hitachi Ltd Hard mask and production thereof
US6177331B1 (en) * 1997-06-04 2001-01-23 Nec Corporation Method for manufacturing semiconductor device
US6303513B1 (en) * 1999-06-07 2001-10-16 Applied Materials, Inc. Method for controlling a profile of a structure formed on a substrate
DE19958905C1 (en) * 1999-12-07 2001-04-12 Infineon Technologies Ag Production of a structure in a substrate comprises forming a hard mask on the substrate, forming a structure of trenches in the substrate
DE19958904C2 (en) * 1999-12-07 2002-01-24 Infineon Technologies Ag Method of making a hard mask on a substrate
US20020061625A1 (en) * 2000-11-23 2002-05-23 Jyh-Ming Wang Method of manufacturing a metal oxide semiconductor device
WO2002073668A2 (en) * 2001-03-13 2002-09-19 Infineon Technologies Ag Method of deep trench formation with improved profile control and surface area

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