DE19841964B4 - Verfahren zur Einstellung der Ätzgeschwindigkeit beim anisotropen Plasmaätzen von lateralen Strukturen - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum anisotropen Plasmaätzen von lateral definierten Strukturen in einer Siliziumschicht (18) mittels alternierenden Depositions- und Ätzschritten, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Ätzen der lateral definierten Strukturen unterschiedlich breite Trenchgräben und/oder Trenchgräben mit unterschiedlichen Tiefe-Breite-Verhältnissen erzeugt werden, und daß die Ätzgeschwindigkeiten in den unterschiedlich breiten Trenchgräben und/oder den Trenchgräben mit unterschiedlichen Tiefe-Breite-Verhältnissen über die Temperatur der Siliziumschicht (18) eingestellt werden.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum anisotropen Plasmaätzen in Silizium nach Gattung des Hauptanspruchs.
  • Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus DE 42 41 045 C1 bekannt. Dabei werden zum Siliziumtiefenätzen Depositionsschritte alternierend mit an sich isotropen Ätzschritten ausgeführt. Während der Depositionsschritte wird ein polymerbildende Monomere lieferndes Depositionsgas von vorzugsweise Octafluorocyclobutan C4F8 oder Perfluoropropylen C3F6 einem hochdichten Plasma, beispielsweise einem PIE-Plasma (propagation ion etching) oder einem ICP-Plasma (inductively coupled plasma) ausgesetzt, so daß sich (CF2)n-Radikale bilden, die auf den Seitenwänden geätzter Siliziumstrukturen und teilweise auch auf dem Ätzgrund einen teflonartigen Film von (CF2)n aufbauen. Während der eigentlichen Ätzschritte wird ein Fluorradikale lieferndes Ätzgas von beispielsweise Schwefelhexafluorid SF6 ebenfalls einem hochdichten Plasma mittels PIE- oder ICP-Anregung ausgesetzt und so eine hohe Dichte von Fluorradikalen und gleichzeitig Ionen erzeugt. Fluorradi kale bewirken eine spontane, an sich isotrope Ätzung von Silizium. Der Ionenfluß zur Waferoberfläche bewirkt bei geeigneter Wahl der Verfahrensparameter ein Freilegen des Ätzgrundes von Polymermaterial und ein Vorwärtstreiben des während der Depositionschritte abgeschiedenen Seitenwandfilms in die Tiefe der geätzten Trenchgräben und einen lokalen Schutz der Siliziumseitenwände während des fortschreitenden, an sich isotropen Ätzschrittes.
  • Bei dem in der DE 197 06 682 A1 vorgeschlagenen Verfahren wird eine anisotrope Siliziumätzung erreicht, indem eine mit der Ätzchemie von Fluorradikalen aus Schwefelhexafluorid verträgliche Seitenwandpassivierung durch gleichzeitige Deposition von SiO2 aus Siliziumtetrafluorid SiF4 und Sauerstoff unter Einsatz einer hochdichten Plasmaquelle durchgeführt wird. Durch die Zugabe von oxidverzehrenden Reaktivsubstanzen wird diese Passivierung unter Ioneneinwirkung selektiv auf dem Ätzgrund der zu ätzenden Strukturen entfernt. Bei beiden Prozessen tritt, wie auch bei allen anderen Arten von RIE-Prozessen, der Effekt des sogenannten „RIE-lags" oder „Microloadings" 'auf, d.h. schmale Strukturen werden mit zunehmender Tiefe langsamer geätzt als breitere Strukturen. Ursache dieses Effektes sind im wesentlichen Transportphänomene in den schmalen Trenchgräben bzw. in den Trenchgräben mit hohem Tiefe-Breite-Verhältnis, welche den Abtransport von Reaktionsprodukten aus der Ätzreaktion aus den Trenchgräben heraus und die Zufuhr frischer Ätzspezies zum Ätzgrund behindern. Insgesamt führen diese Phänomene dazu, daß schmale und tiefe Strukturen, d.h. Trenchgräben mit einem hohen Tiefe-Breite-Verhältnis (Aspektverhältnis) langsamer ätzen als breite und flache Strukturen mit geringem Aspektverhältnis. Dieser Effekt kann erwünscht oder unerwünscht sein. Unerwünscht ist er, wenn Strukturen unterschiedlicher Breite in gleichen Zeiten gleich tief geätzt werden sollen, da es ansonsten zu Strukturverlust und ungenauen Strukturdimensionen kommen kann. Erwünscht ist das Microloading bzw. der RIE-lag, wenn breite Strukturen in der gleichen Zeit tiefer als schmale Strukturen geätzt werden sollen.
  • Aus US 5,230,772 ist ein Trockenätzverfahren zur Unterdrückung des sogenannten "Mikro-Loading-Effektes" bei der Ätzung von Fotolacken bekannt. Das Trockenätzverfahren erfolgt dabei mittels einer Mikrowellenplasmaquelle, der NH3 als Ätzgas zugeführt wird, wobei zusätzlich an dem mit dem Fotolack versehenen Substrat eine Substratelektrodenleistung von 50 Watt bis 200 Watt angelegt ist. Weiter wird zur Reduzierung des "Mikro-Loading-Effektes" gezielt die geeignete Wahl Substrattemperatur eingesetzt. Gemäß der Schrift wird der Einfluss der Substrattemperatur derart ausgenutzt, dass damit Effekte, die von in dem Mikrowellenplasma erzeugten Radikalen ausgehen, vermindert oder unterdrückt werden, während gleichzeitig die im Plasma erzeugten Ionen (NH+, N+ oder H+) die eigentliche Ätzung vornehmen. Das hier beschriebene Ätzverfahren wird dadurch anisotrop, dass eine sehr hohe Substratelektrodenleistung an das zu ätzenden Substrat angelegt wird, was zu einer starken Beschleunigung der erzeugten Tonen hin zu dem Ätzgrund und somit zu einer Ätzung führt. Eine anisotrope Plasmaätzung von Silizium wird nicht vorgenommen.
  • Weiter ist aus JP 5-121369 A ein Ätzverfahren zur Ätzung von Kontaktlöchern in Halbleitern bekannt, wobei mittels eines Plasmaätzverfahrens mit einem Ätzgas aus einem CHF3/CF4-Gemisch eine Ätzung eines Siliziumdioxidfilmes auf einem Substrat vorgenommen wird. Dabei wird u. a. durch Einstellung der Temperatur bei gleichzeitiger Veränderung einer Vielzahl anderer Prozeßparameter (Erhöhung des Druckes, Verminderung der Hochfrequenzleistung, Verminderung des Gasflusses, Erhöhung des CHF3/CF4-Verhältnisses und Erhöhung der Temperatur der Innenwände der Ätzkammer) das Verhältnis der Ätzrate von Siliziumdioxid zu der Ätzrate eines leitfähigen Filmes eingestellt. Es wird also in dieser Schrift eine ioneninduzierte Ätzung unter Einsatz eines Plasmas vorgestellt. Alternierende Depositions- und Ätzschritte werden nicht eingesetzt. Auch ist eine Ätzung von Silizium nicht vorgesehen.
  • In der Schrift US 5,605,600 wird ein Verfahren zum Tiefenätzen beschrieben, wobei zur Erzielung eines klaren Seitenprofils der Ätzstruktur die Deposition einer Passivierungsschicht über die Temperatur eines Wafers kontrolliert variiert wird. Dabei kann gemäß der Lehre die Änderung der Temperatur des Wafers durch verschiedene Ansätze erfolgen: Eine erste Möglichkeit besteht darin, durch eine Druckänderung des Freiraumes zwischen dem Wafer und einer Substratelektrode die Wärmeübertragung zu kontrollieren. Auch kann während des Ätzens die RF-Leistung verändert werden, um dem Ioneneinfall auf den Wafer zu verstärken oder zu erniedrigen, wodurch sich die Temperatur des Wafers zu- bzw. abnimmt. Schließlich kann eine unterschiedlich starke Kühlung der Substratelektrode dazu genutzt werden, um die Temperatur des Wafers gezielt zu verändern. Voneinander getrennte Depositions- und Ätzschritte, die alternierend im Verfahren erfolgen, werden nicht durchgeführt.
  • Weiter ist aus JP 06-037067 A ein Plasma-Ätzverfahren bekannt, bei dem zur Unterdrückung des "Mikro-Loading-Effektes" gekühltes Heliumgas unter einem Wafer angeordnet ist. Das Gas kühlt dabei das Wafer sowie eine unter dem Wafer vorhandene Substratelektrode. Diese Maßnahmen werden parallel zum Ätzvorgang vorgenommen, ein davon zeitlich getrennter Depositionsschritt findet nicht statt.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, bestehende Verfahren zur anisotropen Plasmaätzung von lateral definierten Strukturen in einer Siliziumschicht mittels alternierenden Depositions- und Ätzschritten dahingehend zu verbessern, dass sich einstellende unterschiedliche Ätzgeschwindigkeiten, insbesondere aufgrund des „Micro-Loading-Effektes", bei unterschiedlichen Trenchgrabenbreiten bzw. unterschiedlichen Tiefe-Breite-Verhältnissen der Trenchgräben gezielt beeinflusst und je nach Anwendung entweder definiert unterschiedlich eingestellt oder aneinander angeglichen werden können.
  • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß es erlaubt, die Ätzgeschwindigkeiten in unterschiedlich breiten Trenchgräben bzw. Trenchgräben mit unterschiedlichen Tiefe-Breite-Verhältnissen beim anisotropen Plasmaätzen von lateral definierten Strukturen in einer Siliziumschicht oder einer Siliziumscheibe gezielt relativ zueinander einzustellen. In besonders vorteilhafter Weise können auch nahezu gleiche Ätzgeschwindigkeiten in den genannten unterschiedlich breiten Trenchgräben bzw. Trenchgräben mit unterschiedlichen Tiefe-Breite-Verhältnissen erreicht werden.
  • Ein weiterer Vorteil des Verfahrens für spezielle Anwendungen besteht darin, die Temperatur der Siliziumschicht bzw. der Siliziumscheibe derart einzustellen, daß eine Ätzung breiter Trenchgräben mit definierter, hoher Ätzgeschwindigkeit und eine Ätzung schmaler Trenchgräben mit definierter, deutlich niedrigerer Ätzgeschwindigkeit erfolgt, so daß über eine Kontrolle der Ätzzeit bei gleichzeitiger Ätzung der gesamten Siliziumschicht unterschiedliche Ätztiefen erreicht werden.
  • Mittels des einfach veränderbaren und leicht kontrollierbaren Parameters der Temperatur der Siliziumschicht bzw. der Siliziumscheibe und einer entsprechenden Anpassung der Ätzzykluszeit kann der RIE-lag-Faktor – d.h. das Verhältnis der Ätzgeschwindigkeit in breiten Trenchgräben bzw. Trenchgräben mit niedrigem Tiefe-Breite-Verhältnis zu der Ätzgeschwindigkeit in schmalen Trenchgräben bzw. Trenchgräben mit hohem Tiefe-Breite-Verhältnis – in einem weiten Bereich eingestellt werden. Insbesondere kann der RIE-lag-Faktor im Bereich von etwa 2:1 bis etwa 1:1 auf jeden gewünschten Wert gesetzt werden, so daß eine optimale Anpassung an die jeweilige Problemstellung erreicht wird.
  • Bei einem RIE-lag-Faktor von 1:1 hat man den besonderen Vorteil, daß man die Siliziumschicht in gleichen Zeiten überall gleich tief ätzt und die Ätzung somit beispielsweise zu vergrabenen Strukturen wie einem vergrabenen Opferoxid führen kann, ohne Gefahr zu laufen in breiten Gräben signifikant zu überätzen oder in schmalen Gräben die vergrabenen Strukturen nicht zu erreichen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren hat den weiteren Vorteil, daß man mit Hilfe weniger Kalibrierversuche bei definierten, ansonsten gleichen Verfahrensparametern über eine Variation der Temperatur der Siliziumschicht die für den apparativen Aufbau typischen Ätzgeschwindigkeiten in Silizium, beispielsweise mit einer Ätzmaske mit vordefinierten, unterschiedlich breiten Aussparungen, ermitteln kann, indem unterschiedlich breite Trenchgräben über eine definierte Zeit geätzt und die erhaltenen Tiefen ausgemessen werden. Damit erhält man eine Eichkurve der Ätzgeschwindigkeiten in der Siliziumschicht als Funktion der Schichttemperatur und der Trenchgrabenbreite.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich. Beispielsweise können über weitere Parameter wie die ICP-Plasmaleistung, die Ätzgaskonzentration, die Ionendichte, den Gasfluß, den Druck, die Substratbiasleistung und ähnliche, Einfluß auf die Ätzgeschwindigkeit genommen werden. Die Schichttemperatur wird zweckmäßig in der Regel zwischen –100°C und 200°C eingestellt. Sie kann aber je nach Erfordernis bei speziellen Anwendungen in Abhängigkeit von der Leistung und Ausführungsform der Heiz- bzw. Kühlvorrichtung zur Einstellung der Temperatur der Siliziumschicht und dem verwendeten Ätzgas auch darüber oder darunter liegen.
  • Zeichnung
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen schematischen Aufbau einer an sich bekannten, für das Verfahren einsetzbaren Ätzvorrichtung.
    •
  • Die Figur zeigt einen Schnitt durch eine Ätzkammer 10 mit keramischen Wänden 15, in der eine Substratelektrode 12 angeordnet ist, die mit einer nur teilweise dargestellten Hochfrequenzeinspeisung 14 verbunden ist, über die eine Substratbiasleistung eingespeist werden kann. Die Ätzkammer 10 ist von einer ICP-Spule 16 mit beispielsweise einer Windung umwickelt, durch die über einen nicht dargestellten Hochfrequenzgenerator ein hochdichtes induktives Plasma 11 in der Ätzkammer 10 erzeugt wird. Auf der Substratelektrode 12 ist eine Siliziumschicht 18 angeordnet, die beispielsweise als Siliziumsubstrat in Form eines Wafers vorliegen kann. Die Zufuhr der Prozeßgase erfolgt über einen Gaseinlaß 22. Für weitere Details des Verfahrens wird auf DE 42 41 045 C1 verwiesen. Die Temperatur der Siliziumschicht 18 wird über einen lediglich ausschnittweise dargestellten Kältemittelkreislauf 24 eingestellt, in dem sich beispielsweise eine dielektrische Flüssigkeit mit guten elektrischen Isolationseigenschaften, wie beispielsweise entionisiertes Wasser, ein Fluorcarbon (Hersteller: 3M, Typ: PF 5070 oder FC 77) oder Alkohol befindet, und die zwischen der Substratelektrode 12 und einer nicht dargestellten Kältemaschine zirkuliert. Die Figur ist lediglich als eine beispielhafte Ausführungsform zu verstehen, die vielfältigen technischen Ausgestaltungen unterliegt, die dem Fachmann bekannt sind. Der Kältemittelkreislauf 24 erlaubt es, die Temperatur der Siliziumschicht 18 über die Temperatur der Substratelektrode 12 mindestens im Bereich von –100°C bis +200°C einzustellen. Die thermische Ankoppelung der Siliziumschicht 18 an die Substratelektrode 12 kann beispielsweise über ein dazwischen befindliches Heliumgaspolster 19 erfolgen.
  • Weitere Möglichkeiten zur Beeinflussung der Temperatur der Siliziumschicht 18 sind beispielsweise der Einsatz einer Heizplatte unter der Substratelektrode 12, eine Kühlung mit Hilfe eines Kühlfingers und unter Einsatz von flüssigem Stickstoff, der mit der Siliziumschicht 18 in Kontakt gebracht wird, so daß eine Wärmeleitung stattfindet, in die Substratelektrode 12 integrierte, beispielsweise elektrische Heizleiter, oder das Anbringen eines Peltierelementes unterhalb der Substratelektrode 12 oder integriert in die Substratelektrode 12.
  • Das Verfahren zur Einstellung der Schichttemperatur selbst ist nicht Gegenstand der Erfindung, sondern lediglich die Tatsache, daß von außen weitgehend unabhängig von den übrigen Prozeßparametern eine gewünschte Temperatur der Siliziumschicht 18 erreicht wird. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können bei einer entsprechenden Aufgabenstellung über eine geometrische Anordnung verschiedener Heiz- bzw. Kühlelemente auch an verschiedenen Stellen der Siliziumschicht 18 verschiedene Temperaturen einge stellt werden, so daß als zusätzlicher Parameter auch örtlich variierende Ätzgeschwindigkeiten erzielbar sind. In jedem Fall ist es erforderlich, daß der Fachmann anhand einfacher Experimente nach dem Erreichen des thermodynamischen Gleichgewichts eine Messung bzw. Eichung der sich auf der Oberfläche der Siliziumschicht 18 einstellenden Temperatur bzw. Temperaturverteilung vornimmt. Dies kann beispielsweise durch Aufnahme einer Eichkurve als Funktion der Heiz- bzw. Kühlleistung oder beispielsweise durch das Anbringen eines Thermoelementes auf der Oberfläche der Siliziumschicht 18 erfolgen.
  • Um der Ausscheidung von Schwefel im Abgasbereich der Ätzanlage (z.B. in der Turbomolekularpumpe, der Vorpumpe und den Abgasrohren) zu begegnen, wird zusätzlich zur Lehre von DE 42 41 045 C1 dem Prozeßgas während der Ätzschritte ein Anteil von 5% bis 25% Sauerstoff zugesetzt. Dadurch wird die Schwefelbildung aus den Ätzschritten mit dem Ätzgas SF6 eliminiert, da der Schwefel zu flüchtigen Schwefel-Sauerstoff-Verbindungen oxidiert wird. Anstelle des Ätzgases SF6 kann vorteilhaft auch das Ätzgas Chortrifluorid ClF3, Bromtrifluorid BrF3 oder Iodpentafluorid IF5, gegebenenfalls verdünnt mit einem Inertgas wie beispielsweise Helium verwendet werden, da diese Ätzgase bereits bei Plasmaanregung von relativ geringer Intensität sehr große Mengen an freien, für die Siliziumätzung benötigte Fluorradikale abgeben, ohne daß schädliche Feststoffausscheidungen auftreten.
  • Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die überraschende Beobachtung, daß Prozesse beispielsweise nach der Art der DE 42 41 045 C1 bzw. der DE 197 06 682 A1 auf die Temperatur der Siliziumschicht 18 dahingehend reagieren, daß bei tiefer Schichttemperatur die Ätzgeschwindigkeit in breiten Gräben abnimmt, während die Ätzgeschwindigkeit in schmalen Gräben von der Temperatur der Siliziumschicht 18 nahezu unberührt bleibt. Damit hat man die Möglichkeit, den RIE-lag-Faktor bzw. Microloading-Faktor weitgehend unabhängig von den übrigen Prozeßparametern über die Schichttemperatur während der Ätzung einzustellen und der jeweiligen Aufgabenstellung anzupassen. Insbesondere kann die Ätzgeschwindigkeit in schmalen Trenchgräben derjenigen in breiten Trenchgräben nahezu vollständig angeglichen werden, so daß beispielsweise kein Überätzen in breiten Strukturen erfolgt, während die Ätzung in schmalen Strukturen bis zu einem Ätzstop vorangetrieben wird.
  • Im folgenden werden anhand des in der DE 42 41 045 C1 veröffentlichten Verfahrens Details der Prozeßführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei dem Prozeßgas während der Ätzschritte zur Vermeidung von Schwefelausscheidungen im Abgasbereich der Ätzanlage zusätzlich Sauerstoff zugegeben wird.
  • Bei einer Prozeßführung gemäß DE 42 41 045 C1 und Verwendung eines zusätzlichen Sauerstoffanteils im Prozeßgas während der Ätzschritte stellt man bei Zimmertemperatur unter ICP-Anregung beispielsweise folgende Verfahrensparameter ein. Depositionsschritte: Ausführungsbeispiel 1:
    Gasfluß und Prozeßgas: 100 sccm C4F8
    Druck: ca. 1,1 bis 2 Pa
    Hochfrequenzleistung der ICP-Spule: 800 W
    keine Substratbiasleistung
    Dauer der Depositionsschritte: jeweils 5 s
    Ätzschritte:
    Gasfluß und Prozeßgas: 130 sccm SF6 und 20 sccm O2.
    Druck: ca. 2,3 bis 2,9 Pa
    Hochfrequenzleistung der ICP-Spule: 800 W
    Substratbiasleistung: 8 W
    Dauer der Ätzschritte: jeweils 8 s
    Temperatur der Siliziumschicht: +35°C
    Profilform: vertikales Profil
    typische Ätzgeschwindigkeiten:
    schmale Trenchgräben (ca. 2 μm Breite): 2 μm/min
    breite Trenchgräben (> 60 μm Breite): 3 μm/min
  • Durch Wahl anderer Verfahrensparameter wie z.B. der Hochfrequenzleistung, dem Druck und dem Gasfluß lassen sich auch andere Ätzgeschwindigkeiten, insbesondere von 5 μm/min oder mehr erreichen. Der RIE-lag-Faktor liegt im Fall des Ausführungsbeispiels 1 bei 1,5:1.
  • Reduziert man im Verfahren gemäß DE 42 41 045 C1 , das durch Zugabe von Sauerstoff in das Prozeßgas während der Ätzschritte modifiziert wurde, die Temperatur der Siliziumschicht 18, so wird das Verfahren tendenziell mehr ioneninduziert. Infolgedessen wird die Ätzreaktion weniger von der Menge an verfügbaren Fluorradikalen bestimmt als von der Menge an Ionen, welche das Ätzgrundpolymer abtragen. Daher ergeben sich bei Absenkung der Temperatur der Siliziumschicht 18 auf –30°C beispielsweise Ätzgeschwindigkeiten gemäß Ausführungsbeispiel 2 mit einem RIE-lag-Faktor von nahezu 1:1. Ausführungsbeispiel 2: Depositionsschritte:
    Gasfluß und Prozeßgas: 100 sccm C4F8
    Druck: ca. 1,1 bis 2 Pa
    Hochfrequenzleistung der ICP-Spule: 800 W
    keine Substratbiasleistung
    Dauer der Depositionsschritte: jeweils 5 s
    Ätzschritte:
    Gasfluß und Prozeßgas: 130 sccm SF6 und 20 sccm O2
    Druck: ca. 2,3 bis 2,9 Pa
    Hochfrequenzleistung der ICP-Spule: 800 W
    Substratbiasleistung: 8 W
    Dauer der Ätzschritte: jeweils 13 s
    Temperatur der Siliziumschicht: –30°C
    Profilform: vertikales Profil
    typische Ätzgeschwindigkeit:
    schmale Trenchgräben (ca. 2 μm Breite): 2 μm/min
    breite Trenchgräben (> 60 μm Breite): 2 μm/min
  • Durch Wahl anderer Verfahrensparameter wie z.B. der Hochfrequenzleistung, dem Druck und dem Gasfluß lassen sich auch in diesem Fall leicht andere Ätzgeschwindigkeiten, insbesondere von 5 μm/min oder mehr erreichen.
  • Eine Veränderung der Temperatur der Siliziumschicht 18 im erfindungsgemäßen Verfahren führt, wie dargelegt, zu einer Änderung der Ätzgeschwindigkeit als Funktion der Trenchgrabenbreite. Im Falle einer fest vorgegebenen Ätztiefe muß also jeweils nach Ermittlung der Ätzgeschwindigkeit über entsprechende, für den Fachmann leicht auszuführende Kalibrierversuche, eine Anpassung der einzustellenden Ätzzeiten erfolgen.
  • Einer Veränderung der Ätzzykluszeit bei einer Prozeßführung nach Art der DE 42 41 045 C1 entspricht bei einer Prozeßführung gemäß der DE 197 06 682 A1 eine Veränderung der Scavengerzykluszeit bzw. der Scavengergasflusses. Entsprechend sind die obigen Ausführungsbeispiele auch auf diese Prozeßführung übertragbar, wobei die Wärmezu- bzw. -abfuhr beispielsweise entsprechend den genannten Ausführungsformen erfolgen kann.

Claims (8)

  1. Verfahren zum anisotropen Plasmaätzen von lateral definierten Strukturen in einer Siliziumschicht (18) mittels alternierenden Depositions- und Ätzschritten, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Ätzen der lateral definierten Strukturen unterschiedlich breite Trenchgräben und/oder Trenchgräben mit unterschiedlichen Tiefe-Breite-Verhältnissen erzeugt werden, und daß die Ätzgeschwindigkeiten in den unterschiedlich breiten Trenchgräben und/oder den Trenchgräben mit unterschiedlichen Tiefe-Breite-Verhältnissen über die Temperatur der Siliziumschicht (18) eingestellt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzgeschwindigkeiten in unterschiedlich breiten Trenchgräben und/oder in Trenchgräben mit unterschiedlichen Tiefe-Breite-Verhältnissen annähernd gleich sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzgeschwindigkeiten in unterschiedlich breiten Trenchgräben und/oder in Trenchgräben mit unterschiedlichen Tiefe-Breite-Verhältnissen zueinander verschieden eingestellt sind und sich insbesondere bis zu einem Faktor zwei unterscheiden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Siliziumschicht von –100°C bis 200°C, insbesondere von –50°C bis 100°C eingestellt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erreichen vorgegebener Ätztiefen die sich als Funktion der Temperatur der Siliziumschicht (18) in den Trenchgräben ergebenden Ätzgeschwindigkeiten zu einer Bestimmung der erforderlichen Ätzzeit herangezogen werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über innerhalb der Siliziumschicht 18 örtlich variierende Temperaturen örtlich variierenden Ätzgeschwindigkeiten in unterschiedlich breiten Trenchgräben und/oder in den Trenchgräben mit unterschiedlichem Tiefe-Breite-Verhältnissen eingestellt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch weitere Parameter, wie die Plasmaleistung, die Ätzgaskonzentration, die Ionendichte, den Gasfluß, den Druck, die Substratbiasleistung und ähnliche, Einfluß auf die Ätzgeschwindigkeit genommen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch mindestens einen Kalibrierversuch die Ätzgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur in unterschiedlich breiten Trenchgräben und/oder in den Trenchgräben mit unterschiedlichen Tiefe-Breite-Verhältnissen bestimmt wird.
DE1998141964 1998-09-14 1998-09-14 Verfahren zur Einstellung der Ätzgeschwindigkeit beim anisotropen Plasmaätzen von lateralen Strukturen Expired - Lifetime DE19841964B4 (de)

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