DE2321013A1 - Verfahren zum aetzen eines musters in einer siliciumnitridschicht und halbleiteranordnung, die durch dieses verfahren hergestellt ist - Google Patents
Verfahren zum aetzen eines musters in einer siliciumnitridschicht und halbleiteranordnung, die durch dieses verfahren hergestellt istInfo
- Publication number
- DE2321013A1 DE2321013A1 DE19732321013 DE2321013A DE2321013A1 DE 2321013 A1 DE2321013 A1 DE 2321013A1 DE 19732321013 DE19732321013 DE 19732321013 DE 2321013 A DE2321013 A DE 2321013A DE 2321013 A1 DE2321013 A1 DE 2321013A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- silicon nitride
- parts
- volume
- etching
- ammonium fluoride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 54
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 27
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 33
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- MDPILPRLPQYEEN-UHFFFAOYSA-N aluminium arsenide Chemical compound [As]#[Al] MDPILPRLPQYEEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N gallium phosphide Chemical compound [Ga]#P HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims description 13
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003518 caustics Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 abstract description 9
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical compound [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
- H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Weting (AREA)
Description
- Verfahren zum Aetzen eines Musters in einer Siliciumnitridschicht und Halbleiteranordnung, die durch dieses Verfahren hergestellt ist.
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aetzen eines Musters in einer auf einem Substrat angebrachten Siliciumnitridschicht, insbesondere zur Anwendung bei der Herstellung von Halbleiteranordnungen. Bekanntlich werden solche Muster aus Siliciumnitrid z.B. als Maskierung für örtliche Diffusion eines Dotierungsstoffes in einem Halbleitermaterial angewendet, um dotierte Zonen der gewünschten Form im Halbleitermaterial anzubringen. Auch ist es bekannt, Siliciumnitridmuster als Maskierung für das Aetzen und/oder das Oxydieren von Halbleitermaterial zu verwenden, z.B. um darin Nuten und/oder in den Halbleiter versenkte Isolierschichten aus dem Oxyd des alhleitermaterials, insbesondere von Silicium, zu bilden.
- Auch kann ein derartiges Muster zur örtlichen Abschirmung gegen atmosphärische Einwirkungen und als örtliche Isolierung, gegebenenfalls örtlich als Dielektrikum, in einer fertigen Halbleiteranordnung verwendet werden.
- Im Vergleich zu dem für diese Zwecke angewandten Siliciumdioxyd weist Siliciumnitrid den Vorteil auf, dass es besser als Siliciumdioxyd maskiert, insbesondere für gewisse Verunreinigungen, wie Gallium und Aluminium, die von Siliciumdioxyd durchgelassen werden. Auch schützt eine solche Siliciumnitridschicht die Unterlage besser vor der Einwirkung der Atmosphäre, insbesondere während Erhitzungsvorgänge, namentlich vor der Einwirkung von Sauerstoff und vielen weiteren gas- oder dampfförmigen oxydierend- wirkenden.Stoffen.
- Weiter ist es gegen viele aggressive Aetzmittel beständig.
- Die letztere Eigenschaft bewirkt, dass das Siliciumnitrid auch schwer bearbeitbar ist. Ein bekanntes Aetzmittel für Siliciumnitrid ist heisse Orthophosphorsäure. Weiter ist auch konzentrierte Fluorwasserstoffsäure als Aetzmittel für Siliciumnitrid bekannt. Heisse Orthophosphorsäure ist jedoch besonders aggressiv und kann somit andere verwendete Materialien angreifen, unter denen auch gewisse Halbleitermaterialien, insbesondere Halbleitermaterialien vom I1I-V-Typ, wie Gallium-Aluminiumarsenid und Galliumphosphid.
- Ubliche Photolacke zum Definieren eines bestimmten Musters haften im allgemeinen nicht besonders stark an Siliciumnitrid und werden sowohl von Phosphorsäure als auch von konzentrierter Fluorwasserstoffsäure angegriffen oder wenigstens von der Siliciumnitridschicht abgelöst. Da Orthophosphorsäure Siliciumdioxyd kaum angreift, wurde auf der Siliciumnitridschicht eine Siliciumdioxydschicht angebracht, worauf auf an sich bekannte Weise unter Verwendung eines Photolackmusters und mit Ammoniumfluorid gepufferter Fluorwasserstoffsäure als Aetzmittel das gewünschte Muster geatzt wurde. Dann wurde das erhaltene Siliciumoxydmuster als Maske für die Aetzung des Siliciumnitrids mit heisser Orthophosphorsäure verwendet. Diese zweifache Aetzbehandlung ist weniger günstig für eine genaue Definition des gewünschten Siliciumnitridmusters.
- Es ist Jetzt auch bekannt, ein Photolackmuster direkt auf Siliciumnitrid anzuwenden, das bei Aetzbehandlungen mit heisser Phosphorsäure maskierend wirkt. Zu diesem Zweck muss entweder vor dem Anbringen des Photolacks die Siliciumnitridoberfläche chemisch behandelt werden, oder muss das entwickelte Photolackmuster nacherhitzt oder chemisch nachbehandelt werden, um eine gute Haftung zu fördern. Dabei ist also ein zusätzlicher Zwischenschritt erforderlich. Ausserdem ist das auf dem vorbehandelten Siliciumnitrid angebrachte, nachbehandelte Lackmuster infolge seiner guten Haftung an der Unterlage nachher schwer entfernbar.
- Aus der französischen Patentschrift 1.549.846 ist es bekannt, ein Muster in eine Siliciumnitridschicht mit einer Aetzflüssigkeit zu ätzen, die lediglich aus konzentrierter Fluorwasserstoffsäure besteht. Die angewandte Maskierung wird durch einen Film aus feuerfestem Metall, wie Wolfram oder Molybdän, gebildet. Dabei soll das Muster zunächst in der Metallschicht und dann in dem Siliciumnitrid angebracht werden, was für eine genaue Definition des endgültigen Musters in der Siliciumnitridschicht weniger günstig ist.
- Weiter ist die Herstellung eines genau definierten Maskierungsmusters aus den obengenannten feuerfesten Metallen an sich nicht leicht.
- Konzentrierte Fluorwasserstoffsäure ist ebenfalls sehr aggressiv und greift verschiedene Materialien, unter denen die meisten Halbleitermaterialien vom III-V-fyp; stark an. So kann-konzentrierte Fluorwasserstoffsäure beim Vorhandensein von Gallium-Aluminiumarsenid oder Galliumphosphid nicht verwendet werden.
- Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zum Aetzen eines Musters in Siliciumnitrid zu schaffen, das die genannten Nachteile wenigstens teilweise beseitigt.
- Die Erfindung gründet sich u.a. auf die Erwägung, dass die Haftung der polymerisierbaren Lacke, die im allgemeinen für Maskierungszwecke verwendet werden, beim chemischen Aetzen von Mustern umso stärker ist, je nachdem das Aetzad, in das sie eingetaucht werden, weniger Wasser enthält oder je nachdem dieses Wasser physikalisch an andere Bestandteile des genannten Bades gebunden ist.
- Nach der Erfindung ist ein Verfahren der im Anfang genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass zum örtlichen Aetzen des Siliciumnitrids ein Aetzbad verwendet wird, das Fluorwasserstoffsäure, Ammoniumfluorid, Phosphorsäure und Wasser in derartigen Mengen# enthält, dass das Bad eine verdünnt saure Lösung mit hohem Animoniumfluoridgehalt bildet.
- Obgleich das Bad nach der Erfindung Fluorwasserstoffsäure und Phosphorsäure enthält, weist es trotzdem den Vorteil auf, dass direkt ein Film aus einem Photoreservierungslack als ätzbeständige Maskierung unmittelbar auf der Siliciumnitridschicht benutzt werden kann, ohne dass es erforderlich ist, die Oberfläche des Nitrids einer besonderen Behandlung vor dem Anbringen des Lackes oder den Lack selber nach \seiner Anbringung einer besonderen Nachbehandlung zu unterziehen, um seine Haftung und seine Beständigkeit gegen die Einwirkung des Aetzbades zu vergrössern.
- Es hat sich herausgestellt, dass das bei dem erfindungsgemässen Verfahren verwendete Bad neben einer starken Wirksamkeit in bezug auf das Siliciumnitrid keinen ungünstigen Einfluss auf angewandte Maskierungen aus positiven oder negativen Photolacken ausübt.
- Oben wurde die Empfindlichkeit der üblichen pho topolymerisierbaren Lacke für Wasser erwähnt, wobei das Vorhandensein freien Wassers das Ablösen des Lackes von seiner Unterlage fördert,insbesondere in einem sauren Fluorwasserstoffsäure enthaltenden Bad.
- Das Vorhandensein eines Ammoniumfluoridüberschusses in der Flüssigkeit des Aetzbades kann die Aggressivität der Fluorwasserstoffsäure und der Phosphors#ure, die bereits durch das Vorhandensein von Wasser verringert ist, herabsetzen und den pH-Wert des genannten Bades an den gewünschten Wert anpassen, der mit einer genügenden Wirksamkeit. in bezug auf das Siliciumnitrid vereinbar ist, während die Wassermoleküle physikalisch an die Ammoniumfluoridmoleküie gebunden werden, wobei ihr ungünstiger Einfluss auf die Haftung des Lackes verringert wird.
- Die Möglichkeit des Aetzens von Siliciumnitrid unter Verwendung einer Photolackmaskierung, die unmittelbar auf der Oberfläche des Siliciumnitrids angebracht ist, führt zu einer Herabsetzung der Anzahl Bearbeitungen: eine doppelte Maskierung ist nicht mehr erforderlich. Weiter ist keine zusätzliche Behandlung der Nitridoberfläche oder desPhotolacks erforderlich.
- Ein weiterer Vorteil des bei dem erfindungsgemässen Verfahren angewandten Aetzbades ist ihre Wirksamkeit bei tm#ertemperatur, wordurch die Anwendung von Mustern aus Siliciumnitrid für sehr viele Halbleitermaterialien ermöglicht wird. Es wurde gefunden, dass das Aetzbad beim Vorhandensein jeder Halbleiterverbindung vom III-V-Typ verwendet. werden kann und dass das gebildete Siliciumnitridmuster eine sehr genaue Definition aufwies.
- Weiter stellt sich heraus, dass die Wirksamkeit des Aetzbades auf das Siliciumnitrid für durch verschiedene Verfahren hergestellte Siliciumnitridschichten nicht wesentlich verschieden ist, z.B. für eine auf chemischem Wege und eine durch Kathodenzerstäubung erhaltene Schicht.
- Es stellt sich heraus, dass das verwendete Aetzbad Photolackmuster auf dem Siliciumnitrid' nicht passiviert; so dass dieses Muster nach Aetzung des Siliciumnitrids leicht entfernt werden kann. Auch kann vor der Aetzbehandlung eine Nachbehandlung des Photolackmusters, z.B. durch Einwirkung eines organischen Stoffes oder durch Erhitzung, zur Vergrösserung der Haftung des Lackes am Siliciumnitrids unterlassen werden. Eine solche Machbehandlung erschwert die nachherige Entfernung des Photolackmusters nach der tetzbehandlung, wobei in diesem Falle Verfahren verwendet werden müssen, die Beschädigung des Halbleitermaterials herbeiführen können.
- Die Zusammensetzung des Bades kann an die Gebrauchs bedingungen, z.B, an den Typ eines etwa vorhandenen maskierenden Lackes, an die Art des Substrats und, unter den gegebenen Bedingungen.
- an eine optimale Wirksamkeit des genannten Bades angepasst werden.
- Z.B. wird bei etwaigem Vorhandensein eines maskierenden Lackes eine zu hohe Konzentration an Fluorwasserstoffsäure die Gefahr mit sich bringen, dass den Lack verschwindet und das unterliegende Siliciumnitrid mgeffliffe, wird, während ine überscnussige #~7assernenge eben falls zum Ablösen eines solchen Lackes führen kann, wenn die Ammoniumfluoridmenge nicht proportional vergrössert wird, was aber die Wirksamkeit des Bades verringern wird.
- }fit dem Zusatz von Ammoniumfluorid kann das Bad auf einem pH-Wert von etwa 4,5 gepuffert werden, welcher Wert sich in der Praxis als geeignet erwiesen hat.
- Geeignete Zusammensetzungen des Aetzbades werden vorzugsweise innerhalb Grenzen gewählt, die lösungen entsprechen, die dadurch erhalten werden, dass eine Menge konzentrierter Fluorwasserstoffsäure (etwa 50 Gew#0/o In?) zwischen 7 und 13 Volumenteilen (vorzugsweise zwischen 9 und 11 Volumenteilen), eine Menge Wasser zwischen 26 und 34 Volumenteilen (vorzugsweise zwischen 28 und 32 Volumenteilen) und eine Menge Orthophosphorsäure (100%) Xo)zwischen 1und 10 Volumenteilen (vorzugsweise bis zu 8 Volumenteilen) zusammengefügt werden und dass darin mindestens 60 g Ammoniumfluorid <vorzugsweise höchstens 80 g) pro 100 cm3 des erhaltenen Gemisches aus HF, Wasser und H3P04 gelöst werden.
- Der Zustaz einer verhältnismässig geringen Menge an Orthophosphorsäure trägt bereits zur Vergrösserung der Aetzgeschwindigkeit bei, ohne dass etwa vorhandenes Halbleitermaterial, auf dem die Siliciumnitridschicht angebracht sein kann, angegriffen wird, und ohne dass ein etwa verwendeter Lackfilm sich von seiner Unterlage ablöst. Vorzugsweise werden bei den obengenannten Zusammensetzungen mindestens etwa 3 Volumenteile Orthophosphorsäure verwendet.
- Z.B. mit Bädern mit Zusammensetzungen innerhalb der obenerwähnten Grenzen kann das Siliciumnitrid bei Zimmertemperatur mit Geschwindigkeiten von durchschnittlich 0,0020/um/min geätzt werden, wenn die dabei verwendete Menge an Orthophosphorsäure 4 Volumenteile beträgt, während mit Geschwindigkeiten von durchschnittlich 0,0035 bis 0,0040 /um/min bei Anwendung einer Orthophosphorsäuremenge von 8 Volumenteilen geätzt werden kann. Derartige Geschwindigkeiten scheinen zwar gering im Vergleich zu der Geschwindigkeit, die mit konzentrierter Orthophosphorsäure erhalten werden könnte, aber es sei zu beachten, dass man bei Anwendung konzentrierter Orthophosphorsäure dazu gezwungen ist, ein zweifaches Maskierungsmuster zu bilden, bevor zu dem Aetzen des Siliciumnitrids übergegangen wird, was eine verhältnismässig lange Behandlungszeit erfordert, abgesehen von anderen Nachteilen, die der Anwendung konzentrierter Orthophosphorsäure inhärent sind, z.B. bei Anwendung bestimmter Halbleitermaterialien, wie Verbindungen vom III-V-Typ, insbesondere Galliuin-Aluminiumarsenid und Galliumphosphid, die durch heisse konzentrierte Orthophosphorsäure sehr schnell gelöst werden.
- Dabei sei noch bemerkt, dass das Weglassen des Orthophosphorsäurezusatzes aus den obengenannten Badzusammensetzungen die mittlere Aetzgeschwindigkeit auf durchschnittlich 0,0011/um/min herabsetzen würde.
- Wenn eine derart grosse Menge Orthophosphorsäure zugesetzt werden würde, dass der Puffereffekt wenigstens teilweise beseitigt werden würde, wobei der pH-Wert auf einen Wert von3,5 oder sogar 3 herabsinken würde, besteht die Möglichkeit, dass sich ein etwa verwendeter Lackfilm von dem Siliciumnitrid ablöst.
- Das nach der Erfindung verwendete Verfahren zum Aetzen einer Siliciumnitridschicht wird vorzugsweise auf einfache Weise derart durchgeführt, dass diese dünne Schicht mit einem Lackmuster, insbesondere einem Film aus einem photopolymerisierbaren Lack,'#überzogen wird, der durch an sich bekannte photographische Verfahren in Form des gewünschten Maskierungsmusters angebracht wird, wonach die Siliciumnitridschicht an den Stellen, an denen sie nicht mit dem Maskierungsmuster überzogen ist, mit Hilfe eines nach der Erfindung anzuwendenden Aetzbades weggeätzt wird. Das Verfahren gemäss der Erfindung wird vorzugsweise bei einem Substrat verwendet, das aus Halbleitermaterial, insbesondere einer Halbleiterverbindung vom III-V-Typ, besteht. Sogar bei Substraten aus Gallium-Aluminiumarsenid und Galliumphosphid kann das Verfahren nach der Erfindung verwendet werden. Auf diese Weise ist es möglich geworden, die Siliciumnitridschicht direkt auf dem Halbleiter, insbesondere auf den zuletzt genannten Halbleitermaterialien, anzubringen.
- Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine durch das erfindungsgemässe Verfahren hergestellte Halbleiteranordnung.
- Wach einem Ausführungsbeispiel wird eine Siliciumnitridschicht mit einer Dicke von 0,1/um auf einem Substrat aus Gallium-Aluminiumarsenid angebracht und örtlich mit einem Aetzbad der folgenden Zusammensetzung geätzt: Konzentrierte Fluorwasserstoffsäure (50 Gew.% EF): 10 Volumenteile; destilliertes Wasser: 30 Volumenteile; konzentrierte Orthophosphorsäure (100 % H3P04): 3 Volumenteile; kristallines Ammoniumfluorid (NH4F): 70 g pro 100 cm5 eines Gemisches aus HF, Wasser und H3P04..
- Das Wegätzen des Siliciumnitrids von den freien Oberflächenteilen über die ganze Schichtdicke erfordert eine Zeit von 60 bis 80 Minuten, was einer mittleren Aetzgeschwindigkeit von etwa 0,001 5"um/min entspricht.
- Bei der Herstellung eines derartigen Aetzbades kann auf folgende einfache Weise verfahren werden: in einen Gefäss mit einer bestimmten Menge an destilliertem Wasser werden nacheinander geeignete Mengen an konzentrierter Fluorwasserstoffsäure und an konzentrierter Orthophosphorsäure gegossen. Dann wird in der gebildeten Flüssigkeit kristallisiertes Ammoniumfluorid gelöst, bis diese Lösung mit diesem Ammoniumfluorid gesättigt ist, das heisst, dass ungelöstes Fluorid auf dem Boden des Gefässes zurückbleibt. Das Bad ist dann auf einem pH-Wert von 4,5 "gepuffert".
Claims (15)
1. Verfahren zum Aetzen eines Musters in einer auf einem Substrat
angebrachten Siliciumnitridschicht, insbesondere zur Anwendung bei der Herstellung
von Halbleiteranordnungen, dadurch gekennzeichnet, dass zum örtlichen Aetzen des
Siliciumnitrids ein Aetzbad verwendet wird, das Fluorwasserstoffsäure, Ammoniumfluorid,
Phosphorsäure und Wasser in derartigen Menge enthält, dass das Bad eine verdünnt
saure Lösung mit hohem Ammoniumfluoridgehalt bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung
des Aetzbades einer Lösung entspricht, die dadurch erhalten wird, dass eine Menge
konzentrierter.Fluorwasserstoffsäure (50 Gew.C/o HF) zwischen 7 und 13 Volumenteilen,
eine Menge Wasser zwischen 26 und 34 Volumenteilen und eine Menge konzentrierter
Orthophosphorsäure (100 CJJ H3P04) zwischen 1 und 10 Volumenteilen zusammengefügt
werden und dass darin mindestens 60 g Ammoniumfluorid pro 100 cm3 des erhaltenen
Gemisches gelöst werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge
konzentrierter Fluorwasserstoffsäure 9 bis 11 Volumenteile beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeieh- -net, dass
die Wassermenge 28 bis 32 Volumenteile beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass höchstens 80 g kristallines Ammoniumfluorid pro 100 cm3 des Gemisches verwendet
werden.
6. Verfahren nach einem-der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Menge Orthophosphorsäure höchstens 8 Volumenteile beträgt.
7.. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 ;bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Menge Orthophosphorsäure mindestens etwa 3 Volumenteile beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge
Orthophosphorsäure mindestens 4 Volumenteile beträgt.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass unmittelbar auf der Siliciumnitridschicht ein Maskierungsmuster aus einem Photolack
gebildet und die Aetzbehandlung der Siliciumnitridschicht unter-Verwendung dieses
Maskierungsmusters durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Siliciumnitridschicht auf einem Substrat angebracht ist, das aus einem
Halbleitermaterial besteht.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Siliciumnitridschicht
unmittelbar auf dem Halbleitermaterial angebracht ist.
12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass
ein III-V-Halbleitermaterial verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennseichnet,~ dass Galliumphosphid
verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Gallium-Aluminiumarsenid
verwendet wird.
15. Halbleiteranordnung, die durch das Verfahren nach einem der vorstehenden
Ansprüche erhalten ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732321013 DE2321013A1 (de) | 1973-04-26 | 1973-04-26 | Verfahren zum aetzen eines musters in einer siliciumnitridschicht und halbleiteranordnung, die durch dieses verfahren hergestellt ist |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732321013 DE2321013A1 (de) | 1973-04-26 | 1973-04-26 | Verfahren zum aetzen eines musters in einer siliciumnitridschicht und halbleiteranordnung, die durch dieses verfahren hergestellt ist |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2321013A1 true DE2321013A1 (de) | 1974-11-14 |
Family
ID=5879232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19732321013 Withdrawn DE2321013A1 (de) | 1973-04-26 | 1973-04-26 | Verfahren zum aetzen eines musters in einer siliciumnitridschicht und halbleiteranordnung, die durch dieses verfahren hergestellt ist |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2321013A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19648471A1 (de) * | 1996-04-03 | 1997-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | Halbleiternitridschicht-Ätzsystem |
-
1973
- 1973-04-26 DE DE19732321013 patent/DE2321013A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19648471A1 (de) * | 1996-04-03 | 1997-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | Halbleiternitridschicht-Ätzsystem |
| US6001215A (en) * | 1996-04-03 | 1999-12-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor nitride film etching system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2922791C2 (de) | Verfahren zum Trockenätzen von Aluminium und Aluminiumlegierungen | |
| DE2447225A1 (de) | Verfahren zum loesen von positivem photolack | |
| DE1614999A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen mit einer einem vorgegebenen Flaechenmuster entsprechenden dielektrischen Schicht auf der Oberflaeche eines Halbleiterkoerpers | |
| DE718317C (de) | Verfahren zur Erzeugung korrosionsbestaendiger UEberzuege auf Metallen | |
| DE19721493A1 (de) | Verfahren zum Ätzen von Halbleiterscheiben | |
| DE2521727A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines resistbildes | |
| DE853695C (de) | Verfahren zur Herstellung von Phosphatueberzuegen auf Metallen | |
| DE2951237A1 (de) | Verfahren zur behandlung von halbleitersubstraten | |
| DE2321013A1 (de) | Verfahren zum aetzen eines musters in einer siliciumnitridschicht und halbleiteranordnung, die durch dieses verfahren hergestellt ist | |
| DE2225366A1 (de) | Verfahren zum Entfernen von Vor Sprüngen an Epitaxie Schichten | |
| DE2632949A1 (de) | Ausstreifloesung zur entfernung polymerer organischer substanzen von einem anorganischen substrat | |
| DE2239145A1 (de) | Verfahren zur behandlung von halbleitermaterialien aus iii-v-verbindungen | |
| DE1934743A1 (de) | Verfahren zum AEtzen von Siliciumnitrid | |
| DE2855723C2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Negativmusters einer Vorlage aus einem Positivlack | |
| DE1614569A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer aus Silisiumnitrid bestehenden Schutzschicht an der Oberflaeche eines Halbleiterkoerpers | |
| EP0499830A2 (de) | Ätzlösung für nasschemische Prozesse der Halbleiterherstellung | |
| DE2007693A1 (de) | Verfahren zum Herstellung von struk tunerten Siliciumnitndschichten | |
| DE1696138B1 (de) | Aetzloesung fuer duenne aluminiumschichten und verwendung der aetzloesung | |
| DE2750805A1 (de) | Verfahren zur herstellung metallhaltiger schichten auf oberflaechen von halbleiterbauelementen | |
| DE2529865C2 (de) | Wäßrige Ätzlösung zum selektiven Ätzen von Siliciumdioxidschichten auf Halbleiterkörpern | |
| EP1203404B1 (de) | Verwendung einer ätzlösung, flusssäure enthaltend | |
| DE1015541B (de) | Verfahren zum AEtzen elektrisch unsymmetrisch leitender Halbleiteranordnungen | |
| DE102006008261A1 (de) | Ätzlösung und Verfahren zur Strukturierung eines UBM-Schichtsystems | |
| DE10344351A1 (de) | Verfahren zum anisotropen Ätzen von Silizium | |
| DE2538450A1 (de) | Verfahren zum aetzen von polykristallinem silizium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |