DE19624316A1

DE19624316A1 - Etching alignment marks in silicon layer

Info

Publication number: DE19624316A1
Application number: DE19624316A
Authority: DE
Inventors: Magdalen Kalus; Dieter Dipl Phys Bollmann; Armin Dipl Phys Klumpp
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1996-06-18
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2016-06-19
Also published as: DE19624316C2

Abstract

In a method of forming alignment marks in a silicon layer using a masking layer, the etchant consists of a mixture of monoethanolamine-dimethyl-sulphoxide and water, preferably 10-75 (especially 50) vol.% of a mixture of 60-80 (especially 70) vol.% monoethanolamine and 20-40 (especially 30) vol.% dimethyl-sulphoxide in water.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden von Justiermarken in einer Siliziumschicht und insbe sondere auf ein Verfahren zum Bilden von Justiermarken bei der Fertigung von mikroelektronischen Bauteilen, die aus ei ner Mehrzahl von Ebenen bestehen.The present invention relates to a method for Forming alignment marks in a silicon layer and in particular special to a method for forming alignment marks the production of microelectronic components made from egg a plurality of levels.

Durch die immer weiter voranschreitende Miniaturisierung mi kroelektronischer Bauteile werden zunehmend mikroelektroni sche Bauteile entwickelt, die eine Mehrzahl von Schichten aufweisen. Unter Einsatz der Elektronenstrahllithographie werden dabei beispielsweise zur Herstellung integrierter Schaltungen Ebenen oder Schichten strukturiert, die bezüg lich der Abmessungen sehr kritische Toleranzen aufweisen. Die dabei erzeugten Strukturen müssen gegenüber den optisch übertragenen Strukturen justiert sein. Es ist bekannt, diese Justierung mittels Justiermarken sicherzustellen.Due to the advancing miniaturization mi Microelectronic components are increasingly becoming microelectronic cal components developed that a plurality of layers exhibit. Using electron beam lithography become more integrated, for example, for manufacturing Circuits structured levels or layers that relate Lich dimensions have very critical tolerances. The structures created in this process must be optically transferred structures to be adjusted. It is known this Ensure adjustment using alignment marks.

An die Prozeßschritte zur Herstellung von Justiermarken, beispielsweise für einen Elektronenstrahlschreiber, exi stiert eine Reihe von Anforderungen dahingehend, daß die selben kompatibel zu den Anforderungen in der Mikroelektro nik sein müssen. Spezieller ausgedrückt heißt das, daß bei der Herstellung der Justiermarken keine Schwermetall- oder Alkali-haltigen Substanzen verwendet werden dürfen.The process steps for the production of alignment marks, for example for an electron beam recorder, exi There are a number of requirements that the same compatible with the requirements in microelectro nik must be. More specifically, it means that at the manufacture of the alignment marks no heavy metal or Alkali-containing substances may be used.

Bei bekannten Verfahren zur Herstellung von Justiermarken wird Wolfram als Metall verwendet, das zwar für den Einsatz im allgemeinen zulässig ist, jedoch eine Temperung bei hohen Temperaturen nicht übersteht.In known methods for producing alignment marks Tungsten is used as the metal, although for use is generally permissible, but tempering at high Temperatures does not survive.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Herstellung von Ju stiermarken besteht darin, dieselben durch das Ätzen von Ätzgruben in Silizium zu bilden. Die dazu notwendige Form der Justiermarken wird im allgemeinen durch die Verwendung von KOH-Lösungen erzielt. Kalium ist jedoch neben den ande ren Alkali- und Erdalkali-Metallen bei der Fertigung von in tegrierten Schaltkreisen nicht zulässig, da diese Metalle zu einem Ausfall der elektronischen Bauelemente führen würden.Another known method for the production of Ju bull marks is the same by etching To form etching pits in silicon. The necessary form The alignment marks are generally used achieved by KOH solutions. However, potassium is next to the others ren alkali and alkaline earth metals in the manufacture of in Integrated circuits are not permitted as these metals would lead to a failure of the electronic components.

Ausgehend von dem genannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Bilden von Justiermarken in einer Siliziumschicht zu schaf fen, das kompatibel zu den Anforderungen der Mikroelektronik ist.Based on the prior art mentioned, there is Object of the present invention is to provide a method for Forming alignment marks in a silicon layer fen, which is compatible with the requirements of microelectronics is.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bilden von Ju stiermarken in einer Siliziumschicht gemäß Anspruch 1 ge löst.This task is accomplished by a method for forming Ju bull marks in a silicon layer according to claim 1 ge solves.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Bilden von Ätzstrukturen in einer Siliziumschicht, das das Aufbrin gen einer Maskierungsschicht auf eine Hauptoberfläche der Siliziumschicht, wobei die Maskierungsschicht die Positionen der Justiermarken festlegt, und das Ätzen der Hauptoberflä che der Siliziumschicht unter Verwendung eines Ätzmittels aufweist, wobei das Ätzmittel aus einem Gemisch aus Mono ethanolamin, Dimethylsulfoxid und Wasser besteht.The present invention provides a method of forming of etching structures in a silicon layer, which the Aufbrin against a masking layer on a main surface of the Silicon layer, the masking layer the positions of the alignment marks, and the etching of the main surface surface of the silicon layer using an etchant has, wherein the etchant from a mixture of mono ethanolamine, dimethyl sulfoxide and water.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Aufgabe, ein Ver fahren zum Bilden von Justiermarken in einer Siliziumschicht bei der Herstellung von mikroelektronischen Schaltungen zu schaffen, wobei die bei diesem Verfahren verwendeten Prozeß schritte kompatibel zu den Anforderungen der Mikroelektronik sind, d. h. keinen Ausfall der elektronischen Bauelemente be wirken, wobei die Justiermarken den in der Mikroelektronik verwendeten Temperaturen standhalten. Die Verwendung eines Gemisches aus Monoethanolamin, Dimethylsulfoxid und Wasser erfüllt diese Anforderung. Vorzugsweise enthält das Ätzmit tel einen Anteil von 10 bis 75 Volumenprozent eines Gemi sches aus Monoethanolamin und Dimethylsulfoxid, wobei dieses Gemisch aus Monoethanolamin und Dimethylsulfoxid vorzugswei se aus 70 Volumenprozent Monoethanolamin und 30 Volumenpro zent Dimethylsulfoxid besteht.The present invention is based on the task of ver drive to form alignment marks in a silicon layer in the manufacture of microelectronic circuits create, the process used in this method steps compatible with the requirements of microelectronics are, d. H. no failure of the electronic components act, the alignment marks the in microelectronics withstand the temperatures used. The use of a Mixture of monoethanolamine, dimethyl sulfoxide and water meets this requirement. Preferably contains the etch tel a share of 10 to 75 percent by volume of a mixture cal from monoethanolamine and dimethyl sulfoxide, this Mixture of monoethanolamine and dimethyl sulfoxide preferably se from 70 volume percent monoethanolamine and 30 volume pro Cent dimethyl sulfoxide exists.

Das erfindungsgemäße Ätzmittel ist alkalifrei. Ferner weist es gegenüber KOH den Vorteil einer hohen Selektivität gegen über Siliziumdioxid auf. Folglich ist der Einsatz von Sili ziumdioxid als Maskierungsmaterial vorteilhaft möglich, wo bei auf den Einsatz von Maskierungsmaterialien, die bei spielsweise in der CMOS-Technologie nicht üblich sind, bei spielsweise Siliziumkarbid, verzichtet werden kann. Die Ätz rate des erfindungsgemäßen Ätzmittels hängt von der Verdün nung des Monoethanolamin-Dimethylsulfoxid-Gemisches mit Was ser ab, wobei die Ätzrate durch eine Ultraschallbehandlung oder eine Temperaturbehandlung während des Ätzens erhöht werden kann.The etchant according to the invention is alkali-free. Furthermore points it has the advantage of high selectivity compared to KOH about silicon dioxide. Hence the use of sili Ziumdioxid as a masking material advantageously possible where in the use of masking materials, which in are not common in CMOS technology, for example for example silicon carbide, can be dispensed with. The etch rate of the etchant according to the invention depends on the dilution tion of the monoethanolamine-dimethyl sulfoxide mixture with What water, the etching rate by an ultrasound treatment or increased a temperature treatment during the etching can be.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich nungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention are referred to below with reference to the attached drawing nations explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein Diagramm der Ätzrate bei {100}-Silizium eines Monoethanolamin-Dimethylsulfoxid-Gemischs mit einem Mischungsverhältnis von 70 : 30 in Abhängigkeit von der relativen Konzentration dieses Gemischs in Was ser in Prozent; und Fig. 1 is a diagram of the etching rate for {100} silicon of a monoethanolamine-dimethyl sulfoxide mixture with a mixing ratio of 70:30 as a function of the relative concentration of this mixture in water in percent; and

Fig. 2 ein Diagramm der Ätzrate in einem {100}-Silizium eines Monoethanolamin-Dimethylsulfoxid-Gemischs mit einem Mischungsverhältnis von 70 : 30 in Abhängigkeit von der Temperatur bei einer relativen Konzentra tion in Wasser von 10%. Fig. 2 is a diagram of the etching rate in a {100} silicon of a monoethanolamine-dimethyl sulfoxide mixture with a mixing ratio of 70:30 as a function of temperature at a relative concentration in water of 10%.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß ein Lackentferner, der aus Monoethanolamin und Dimethylsulf oxid besteht, in speziellen Fällen in der Lage ist, Alumi nium anzuätzen. Dieser Tatsache wurde nachgegangen und die Verwendung des Lackentferners zum Ätzen von Silizium wurde untersucht. Dabei wurde die Substanz, d. h. das Gemisch aus Monoethanolamin und Dimethylsulfoxid, mit Wasser verdünnt, wobei die Ätzraten von Silizium in Abhängigkeit vom Verdün nungsgrad der Substanz vermessen wurden. Gleichzeitig wurde die Selektivität der Ätzraten der einzelnen Ebenen unter einander beurteilt.The present invention is based on the finding that a paint remover made from monoethanolamine and dimethyl sulfate oxide exists, in special cases is able to Alumi nium. This fact was investigated and the Use of the paint remover for etching silicon examined. The substance, i.e. H. the mixture Monoethanolamine and dimethyl sulfoxide, diluted with water, the etching rates of silicon depending on the dilution degree of substance were measured. At the same time the selectivity of the etch rates of the individual levels below judged each other.

Ein Lackentferner der vorher genannten Art ist für den Ein satz zum Ätzen von Justiermarken bei der Herstellung mikro elektronischer Bauteile, die aus einer Mehrzahl von Schich ten bestehen, besonders geeignet, da derselbe in der Mikro elektronik bereits Verwendung findet und ferner sowohl in Hinblick auf die Mikroelektronik (CMOS-Kompatibilität) als auch auf die Gesundheit des Anwenders unbedenklich ist. Ein derartiger Lackentferner wird von der Firma Tokyo Ohka Kogyo Co., LDT unter der Bezeichnung STRIPPER-106 verkauft. Dieser Lackentferner enthält einen Anteil von 70 Volumenprozent Mo noethanolamin und 30 Volumenprozent Dimethylsulfoxid.A paint remover of the aforementioned type is for the one Set for etching alignment marks in the manufacture of micro electronic components made up of a plurality of Schich ten exist, particularly suitable because it is the same in the micro electronics is already used and also both in With regard to microelectronics (CMOS compatibility) as is also harmless to the health of the user. A Such paint remover is from Tokyo Ohka Kogyo Co., LDT sold under the name STRIPPER-106. This Paint remover contains 70 percent Mo by volume noethanolamine and 30 percent by volume dimethyl sulfoxide.

Die nachfolgend dargelegten Untersuchungen wurden unter Ver wendung dieses aus Monoethanolamin und Dimethylsulfoxid be stehenden Lackentferners durchgeführt.The investigations set out below were carried out under Ver use this from monoethanolamine and dimethyl sulfoxide be standing paint remover performed.

In Fig. 1 ist die Ätzrate in der {100}-Ebene von Silizium in Abhängigkeit vom Verdünnungsgrad dargestellt. Die darge stellte Kurve bezieht sich auf Monoethanolamin-Dimethylsulf oxid-Gemisch mit einem Volumenprozent-Mischverhältnis von 70 : 30. Ferner gilt die dargestellte Ätzrate bei einer Tempe ratur des Ätzmittels von 90°C.In Fig. 1 the etch rate is shown in the {100} plane of silicon, depending on the degree of dilution. The curve shown relates to a monoethanolamine-dimethyl sulfoxide mixture with a volume percent mixing ratio of 70:30. Furthermore, the etching rate shown applies to a temperature of the etchant of 90 ° C.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, weist die dargestellte Ätzrate bei einer Konzentration von 50 Volumenprozent des Monoetha nolamin-Dimethylsulfoxid-Gemisches in Wasser ein Maximum auf. Wie ferner zu erkennen ist, liegt bei einer Konzentra tion von 90 Volumenprozent und darüber keine meßbare Rate vor. Das Monoethanolamin-Dimethylsulfoxid-Gemisch wird erst durch den Zusatz von Wasser zu einem ätzenden Medium. Zur Erstellung der in Fig. 1 dargestellten Kurve wurde der Lack entferner STRIPPER-106 verwendet.As can be seen in FIG. 1, the etching rate shown has a maximum at a concentration of 50% by volume of the monoetha nolamine-dimethyl sulfoxide mixture in water. As can also be seen, at a concentration of 90 percent by volume and above there is no measurable rate. The monoethanolamine-dimethyl sulfoxide mixture only becomes an caustic medium when water is added. The paint remover STRIPPER-106 was used to create the curve shown in FIG. 1.

In Fig. 2 ist die Abhängigkeit der Ätzrate in der {100}-Ebe ne von Silizium von der Temperatur bei einer relativen Kon zentration eines Monoethanolamin-Dimethylsulfoxid-Gemischs mit einem Volumenprozent-Mischungsverhältnis von 70 : 30 von 10 Volumenprozent desselben in Wasser dargestellt. Auch die se Kurve wurde unter Verwendung des Lackentferners STRIPPER-106 als Ätzmittel hergeleitet. Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die Ätzreaktion stark temperaturabhängig. Ausgehend von Zimmertemperatur (30°C) nimmt die Ätzrate bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit zunehmender Tempe ratur des Ätzmittels zu. Bei der verwendeten relativen Kon zentration des Monoethanolamin-Dimethylsulfoxid-Gemischs mit einem Mischungsverhältnis von 70 : 30 von 10% nimmt die Ätzra te in dem Temperaturintervall zwischen 80°C und 90°C etwa um den Faktor 3 zu.In FIG. 2 the dependence of the etching rate in the {100} -Ebe is ne of silicon on the temperature at a relative Kon concentration of monoethanolamine-dimethylsulfoxide mixture with a volume mixing ratio of 70: 30 of 10 volume percent thereof in water shown. This curve was also derived using the paint remover STRIPPER-106 as an etchant. As can be seen in FIG. 2, the etching reaction is strongly temperature-dependent. Starting from room temperature (30 ° C), the etching rate in the illustrated embodiment increases with increasing temperature of the etchant. At the relative concentration used of the monoethanolamine-dimethyl sulfoxide mixture with a mixing ratio of 70: 30 of 10%, the etch rate increases by a factor of about 3 in the temperature interval between 80 ° C and 90 ° C.

Bei einer gleichzeitigen Ultraschallanwendung können die Ätzraten noch weiter erhöht werden. So kann die Ätzrate bei einer Temperatur von 60°C und einer relativen Konzentration des Monoethanolamin-Dimethylsulfoxid-Gemischs mit einem Mi schungsverhältnis von 70 : 30 von 10% um den Faktor 3 gestei gert werden. Die maximale Ätzrate ohne die Verwendung von Ultraschall liegt bei etwa 24 µm/h (d. h. 0,4 µm/min) und da mit deutlich unter den Raten von etwa 60 µm/h, die beim Ät zen unter Verwendung von KOH-Lösungen erreicht werden. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Ätzmittels im Vergleich zu KOH ist jedoch die hohe Selektivität gegenüber dem Maskierungsmaterial Siliziumdioxid. Unter Verwendung des Lackentferners STRIPPER-106 wurde eine Rate von 1 nm/min er mittelt, was gleichbedeutend mit einer Selektivität von 10000:1 zugunsten von Silizium ist. Folglich ist der Einsatz von Maskierungsmaterialien, die in der CMOS-Technologie nicht üblich sind, beispielsweise Siliziumkarbid, nicht not wendig, wobei das Oxid des Siliziums als Ätzmaske verwendet werden kann. With simultaneous ultrasound application, the Etching rates can be increased even further. So the etch rate at a temperature of 60 ° C and a relative concentration of the monoethanolamine-dimethyl sulfoxide mixture with a Mi ratio of 70: 30 of 10% increased by a factor of 3 be tied. The maximum etch rate without using Ultrasound is around 24 µm / h (i.e. 0.4 µm / min) and there with well below the rates of around 60 µm / h, which occurs when etching zen can be achieved using KOH solutions. A essential advantage of the etchant according to the invention However, the high selectivity compared to KOH is the masking material silicon dioxide. Using the Paint stripper STRIPPER-106 was a rate of 1 nm / min averages what is synonymous with a selectivity of 10000: 1 in favor of silicon. Hence the stake of masking materials used in CMOS technology are not common, for example silicon carbide agile, the oxide of silicon used as an etching mask can be.

Es sei ferner angemerkt, daß die Ätzrate einer {111}-Ebene wesentlich geringer als die Rate einer {100}-Ebene ist, wo bei das Verhältnis kleiner als 1 : 15 ist. Aus dieser Tatsache folgt, daß am Ende des Ätzprozesses eine Ätzgruppe zurück bleibt, deren Seitenflächen durch {111}-Ebenen gebildet sind.It should also be noted that the etch rate of a {111} plane is much lower than the rate of a {100} plane where at the ratio is less than 1:15. From this fact follows that an etching group returns at the end of the etching process remains whose side faces are formed by {111} planes are.

Das erfindungsgemäße Ätzmittel besteht aus einer Verdünnung eines -Gemisches, das beispielsweise der Lackentferner STRIPPER-106 sein kann, mit Wasser auf eine relative Konzen tration (Volumenprozent) von 10% bis 75%. Das Gemisch aus Monoethanolamin und Dimethylsulfoxid kann aus 60 bis 80 Vo lumenprozent Monoethanolamin und 20 bis 40 Volumenprozent Dimethylsulfoxid bestehen.The etchant according to the invention consists of a dilution a mixture that, for example, the paint remover STRIPPER-106 can be with water at a relative concentration tration (volume percent) from 10% to 75%. The mixture of Monoethanolamine and dimethyl sulfoxide can from 60 to 80 Vo lumen percent monoethanolamine and 20 to 40 volume percent Dimethyl sulfoxide exist.

Im Folgenden wird ein beispielhaftes Verfahren zum Bilden von Justiermarken unter Verwendung des aus einem Gemisch aus Monoethanolamin-Dimethylsulfoxid und Wasser bestehenden Ätz mittels spezieller beschrieben.The following is an exemplary method of formation of alignment marks using the from a mixture Monoethanolamine dimethyl sulfoxide and water-based etching described by means of special.

Zuerst wird der Wafer, in dem die Justiermarken gebildet, d. h. geätzt werden sollen, mit einem Siliziumdioxid be schichtet. Der Wafer trägt dabei bereits die sogenannte nullte Ebene (Zerolayer). Die aus dem Siliziumoxid bestehen de Maskierung wird nachfolgend in der Prozeßfolge Belacken, Belichten und Entwickeln der Strukturen im Lack und ein nachfolgendes Ätzen des Oxids an den geöffneten Stellen im Lack strukturiert, um die Position oder die Positionen der Justiermarken festzulegen. Hierbei ist ein Trockenätzen im Plasma dem naßchemischen Ätzen vorzuziehen, um die Maskie rungsschicht auf der Waferrückseite zu erhalten. Die Justage der Maske erfolgt in Bezug auf die nullte Ebene (Zerolayer).First the wafer in which the alignment marks are formed d. H. to be etched with a silicon dioxide layers. The wafer already carries the so-called zero level (zerolayer). Which consist of the silicon oxide de masking is subsequently coated in the process sequence, Expose and develop the structures in the varnish and a subsequent etching of the oxide at the open positions in the Lacquer structured to the position or positions of the Set alignment marks. Here is a dry etching in Plasma preferred to chemical etching to maskie layer on the back of the wafer. The adjustment the mask is made in relation to the zero level (zerolayer).

Im Anschluß daran werden die Lackschichten mit einem Lack entferner (Lackremover) und einer anschließenden Behandlung in Carot′scher Säure, die aus einer oxidierenden Mischung aus Wasserstoffperoxid und Schwefelsäure besteht, entfernt. Danach wird ein kurzzeitiger Ätzschritt in einer 5%igen HF- Lösung (Flußsäurelösung) durchgeführt, um das Oxid auf dem Silizium in den geöffneten Strukturen zu beseitigen, das sich in der Carot′schen Säure bildet. Hiermit ist die Bil dung der Maskierungsschicht abgeschlossen. Die Markierungs schicht kann ferner mittels aller üblichen Photolithogra phietechniken strukturiert werden.Subsequently, the layers of paint with a varnish remover (paint remover) and a subsequent treatment in Carot's acid, which consists of an oxidizing mixture consists of hydrogen peroxide and sulfuric acid. Then a brief etching step in a 5% HF Solution (hydrofluoric acid solution) carried out to the oxide on the To eliminate silicon in the open structures that forms in the Carotian acid. Herewith the Bil completed the masking layer. The marker Layer can also by means of all conventional photolithography phi techniques are structured.

Nachfolgend wird der mit der Maskierungsschicht versehene Siliziumwafer unter Verwendung der Mischung aus dem Mono ethanolamin-Dimethylsulfoxid-Gemisch und Wasser geätzt. Bei dem Ätzvorgang wird die Temperatur abhängig von der ge wünschten Ätzrate eingestellt. Ferner ist die Verwendung von Ultraschall zur Erhöhung der Ätzrate möglich.Subsequently, the one provided with the masking layer Silicon wafer using the mixture of the mono ethanolamine-dimethyl sulfoxide mixture and water etched. At the etching process, the temperature depends on the ge desired etching rate set. Furthermore, the use of Ultrasound possible to increase the etching rate.

Nach der Beendigung des Ätzprozesses wird der Wafer aus dem Ätzmittel entnommen und unmittelbar danach beispielsweise mit Wasser gespült, um das Monoethanolamin-Dimethylsulf oxid-Gemisch vollständig von der Waferoberfläche zu entfer nen. Das Ätzen kann beispielsweise mit dem Lackentferner STRIPPER-106 von der Tokyo Ohka Kogyo Co., LDT, durchgeführt werden.After the etching process has ended, the wafer is removed from the Etchant removed and immediately afterwards, for example rinsed with water to remove the monoethanolamine dimethyl sulfate completely remove oxide mixture from the wafer surface nen. The etching can be done with the paint remover, for example STRIPPER-106 by Tokyo Ohka Kogyo Co., LDT will.

Abhängig von weiteren folgenden Prozeßschritten kann die Maskierungsschicht dann auf dem Wafer verbleiben oder von demselben entfernt werden.Depending on the following process steps, the Masking layer then remain on or off the wafer same be removed.

Die vorliegende Erfindung liefert somit eine Verfahren zum metallfreien Bilden von Justiermarken in einer Silizium schicht, beispielsweise für den Einsatz bei der Herstellung mehrschichtiger integrierter Schaltungen. Das erfindungsge mäße Verfahren eignet sich somit zur CMOS-kompatiblen Her stellung von Elektronenstrahlmarken für die Mix- und Match- Litographie. Das verwendete Ätzmittel ist bezüglich in der Mikroelektronik verwendeter Technologien, beispielsweise der CMOS-Technologie, kompatibel. Ferner weist das verwendete Ätzmittel eine hohe Selektivität gegenüber dem Mas kierungsmaterial Siliziumdioxid bzw. Siliziumoxid auf.The present invention thus provides a method for metal-free formation of alignment marks in a silicon layer, for example for use in manufacture multi-layer integrated circuits. The fiction This method is therefore suitable for CMOS-compatible manufacturers Positioning of electron beam marks for the mix and match Litography. The etchant used is in terms of Microelectronics technologies used, such as the CMOS technology, compatible. Furthermore, the used Etching agent a high selectivity towards the mas Kierungsmaterial silicon dioxide or silicon oxide.

Claims

1. A method for forming alignment marks in a silicon layer with the following steps:

a) applying a masking layer to a main surface of the silicon layer, the masking layer defining the positions of the alignment marks; and
b) etching the main surface of the silicon layer using an etchant, characterized in that

that the etchant from a mixture of monoethano lamin-dimethyl sulfoxide and water.

2. The method of claim 1, wherein the etchant Proportion of 10 to 75 percent by volume of a mixture Contains monoethanolamine and dimethyl sulfoxide in water.

3. The method according to claim 1 or 2, wherein the etch tel a proportion of 50 percent by volume of a mixture from monoethanolamine and dimethyl sulfoxide in water holds.

4. The method according to claim 2 or 3, wherein the mixture from monoethanolamine and dimethyl sulfoxide 60 to 80 Vo lumen percent monoethanolamine and 20 to 40 vol zent Dimethylsulfoxid contains.

5. The method according to any one of claims 2 to 4, in which the mixture of monoethanolamine and dimethyl sulfoxide 70 Volume percent monoethanolamine and 30 volume percent Contains dimethyl sulfoxide.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, in which during step b) the silicon layer to be etched is exposed to ultrasound radiation.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, in which the etchant is heated to during step b) to have a predetermined temperature.

8. The method according to claim 7, wherein the etchant is heated to a temperature during step b) between 60 ° C and 100 ° C.

9. The method according to claim 8, wherein the etchant is heated to a temperature during step b) between 82 ° C and 88 ° C.

10. The method according to any one of steps 1 to 8, in which un indirectly after step b) a rinsing step the etched silicon layer with water becomes.

11. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein step a) comprises the following steps:

a1) coating the silicon layer with silicon oxide; and
a2) Structuring the silicon dioxide using photolithographic processes.