DE2747414A1 - Verfahren zum aetzen eines halbleitersubstrats - Google Patents

Verfahren zum aetzen eines halbleitersubstrats

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DE2747414A1
DE2747414A1 DE19772747414 DE2747414A DE2747414A1 DE 2747414 A1 DE2747414 A1 DE 2747414A1 DE 19772747414 DE19772747414 DE 19772747414 DE 2747414 A DE2747414 A DE 2747414A DE 2747414 A1 DE2747414 A1 DE 2747414A1
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etching
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Masafumi Asano
Hisashi Muraoka
Taizo Ohashi
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

27474U Henkel Kern, FtBer fr Hinzel Patentanwälte
Tokyo Shlbaura Electric Co., Ltd.
*h1 TÄt»n · ΜδηΙβΙ«ββ37
shl, Japan D-8000 München
TeL 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkld Telegramme: eHipsoid
2 t. Okt. 1977
Verfahren zum Ätzen eines HalbleiterSubstrats
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ätzen eines Halbleitersubstrats, bei dem insbesondere eine wässrige Lösung aus bestimmten Arten substituierten Ammoniumhydroxids als Ätzmittel verwendet wird.
Die derzeitige Entwicklung auf dem Halbleitergebiet geht auf die Konstruktion einer Transistorschaltung durch Large Scale-Integration (LSI) hinaus. Im allgemeinen 1st eine hohe Integrationsdichte bei einer Schaltung aus bipolaren Transistoren nicht so verbreitet wie bei einer MOS-Transistorschaltung. Der Grund hierfür besteht darin, daß der bipolare Transistor, obgleich er schneller arbeitet als der MOS-Transistor, einer speziellen Konstruktion zur gegenseitigen Isolierung seiner Bauteile beim Integrieren bedarf und einen erheblichen Stromverbrauch besitzt. Bei der bipolaren Transistorsohaltung wurde eine Verringerung des Strombedarfs durch Verbesserungen der Schaltung erreioht, während die gegenseitige Isolierung der Bauteile oder Elemente durch Entwicklung verschiedener Techniken angestrebt wurde. Die bisher zur Verfügung stehenden Isoliertechniken umfassen eine Möglichkeit, bei welcher eine anisotrope Ätzung auf z.B. ein Silizium-Halbleitersubstrat angewandt wird. Kurz gesagt, kennzeichnet sich dieses
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Verfahren durch Ausnutzung der verschiedenen Geschwindigkeiten oder Grade, mit denen die jeweiligen Ebenen eines das Halbleitersubstrat bildenden Einkristalls angeätzt werden oder der Ätzvorgang In verschiedenen Richtungen forschreitet, und duroh das Ätzen der vorbestimmten Bereiche des Halbleitersubstrats, wobei diejenigen Bereiche des Substrats, in denen die vorgesehenen Halbleiterbereiche ausgebildet werden sollen, in einem körperlich voneinander getrennten Zustand verbleiben.
Das Üblicherweise beim erwähnten anisotropen Ätzen verwendete Ätzmittel umfaßt Lösungen aus z.B. Kaliumhydroxid, Ätzylendiamin und Hydrazin oder Gemisohen dieser Lösungen mit einem komplexbildenden Mittel (complexing agent), wie Pyrocateohln oder Isopropylalkohol. Diese anisotropen Ätzmittel kennzeichnen sich dadurch, daß der Ätzvorgang in der Richtung <100> eines Silizium-Einkristalls schneller fortschreitet als in seiner Richtung <"111> Wenn daher eine Ätzmaske selektiv auf ein Sillzium-Halbleltersubstrat angebracht wird, dessen Hauptebene durch eine Ebene (100) gebildet wird, und die ausgewählten Teile des Halbleitersubstrats mit dem anisotropen Ätzmittel in Berührung gebracht werden, widersteht eine die Ebene (100) unter einem Winkel von 54,7° sohneldende Ebene (111) dem Ätzen. DieJenigen.Bereiohe des Halbleitersubstrats aus dem Silizium-Einkristall, an denen die Ätzmaske nicht angebracht ist, werden schließlich mit einem V-förmigen Querschnitt geätzt, dessen Seitenflächen duroh die (I11)-Ebene gebildet werden. Andererseits bleiben die Absohnltte des Halbleitersubstrate, auf denen die Ätzmaske angeordnet 1st, In Form von voneinander getrennten Inseln erhalten, die Jeweils einen trapezförmigen Querschnitt besitzen.
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Die bisher üblichen anisotropen Ätzmittel sind sämtlich von alkalischer Natur. Ein Halbleiter, wurde bisher jedoch im allgemeinen mit einer Säurelösung, wie Salpetersäure oder Fluorwasserstoffsäure, behandelt» Der Grund hierfür besteht darin, daß ein Alkalimetall, wie es durch Natrium gebildet wird, in einer auf einem Halbleitersubstrat gebildeten Oxidschicht zu einem beweglichen Ion umgewandelt wird, das nicht nur die elektrischen Eigenschaften z.B. einer MOS-Vorrichtung oder einer bipolaren Planarvorrichtung wesentlich verschlechtert« sondern auch die Eigenschaften einer Halbleitervorrichtung durch zu leichte Einführung oder Übertragung in die Oxidschicht beeinträchtigt. Aus diesem Orund wird in der Halbleitervorrichtungen herstellenden Industrie die Anwendung einer ein Alkalimetall enthaltenden Verbindung bei der Behandlung eines Halbleiters vermieden. Infolgedessen besteht ein großer Bedarf für die Entwicklung eines anisotropen Ätzmittels, das frei ist von einem Alkallnetall« Insbesondere Natrium, und das gegenüber den bisher verwendeten Ätzmitteln überlegene Eigenschaften gewährleistet, sowie eines Verfahrens zur wirksamen Trennung der Bauteile einer Halbleitervorrichtung durch Anwendung des anisotropen Ätzens.
Aufgabe der Erfindung 1st damit die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zum Ätzen eines Halbleitersubsträte, bei dem das Halbleitersubstrat durch das Ätzen nicht verunreinigt, sondern die anschließende Behandlung dee Substrats leicht durchführbar wird.
Insbesondere bezweckt die Erfindung die Sohaffung eines Verfahrens zum Ätzen eines Halbleitersubstrate zur Verwendung bei einer bipolaren Integrierten Schaltung, durch welches die Integrationsdiohte eines elektrischen Sohaltkreises daduroh erhöht werden soll, daß nach dem Ätzen des Halbleitersubstrats duroh eine Ätzmaske hindurch
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vergleichsweise große, ungeätzte Bereiche des Substrats zurückbleiben.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Ätzen eines Halbleitersubstrate erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem Halbleitersubstrat selektiv Ätzmasken ausgebildet werden und daB die nicht mit den Ätzmasken bedeckten Bereiche des Substrats mit einem anisotropen Ätzmittel in Form einer wässrigen Lösung mit 0,1 -20 Gew.-% mindestens eines substituierten Ammoniumhydroxids, wie Kohlenwasserstoff-trisubstituierte und Hydroxykohlenwasserstoff-substituierte Ammoniumhydroxide und Kohlenwasserstoff-tetrasubstituierte Ammoniumhydroxide, so geätzt werden, daß die nicht freigelegten Bereiche des Halbleitersubstrats In Form von körperlich gegeneinander Isolierten b. w. voneinander getrennten Inseln erhalten bleiben.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung nÄher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines mittels einer üblichen Ätzmaske geätzten Halbleitersubstrats,
Fig. 2A und 2B Aufsichten auf spezielle , beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Ätzmaaken,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines mittels der speziellen Ätzmaske naoh dem erfindungsgemäßen Verfahren geätzten Halbleitersubstrats und
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Pig. 4A bis 4e schematische Sohnittansichten der aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge bei einer AusfUhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendetes anisotropes Ätzmittel 1st eine wässrige Lösung eines substituierten Ammoniumhydroxids, das mit drei Kohlenwasserstoffresten und einem Hydroxykohlenwasserstoffrest substituiert 1st, und/oder eines vierfach mit Kohlenwasserstoffresten substituierten Ammoniumhydroxids. Diese substituierten Ammoniumhydroxide lassen sich durch die folgenden allgemeinen Formeln ausdrücken:
R2
1 I 4
(RA N K* OH)OH ... (I)
R3
R2
und (R1 N R5)OH ... (II)
In den obigen Formeln bedeuten R bis R^ jeweils Kohlenwasser-
* · 1 2 "3
Stoffreste oder -gruppen. Im allgemeinen stellen R , R , R^
und R-* Alkylrest und R einen Alkylenrest mit jeweils 1-18 Kohlenstoffatomen dar. Einer oder zwei dieser Reste R' bis R-* können aromatische Kohlenwasserstoffreste sein, etwa ein Phenylrest. R1, R2, R^ und R^ bezeichnen vorzugsweise Alkylreste mit 1-4 Kohlenstoffatomen, während R einen Alkylenrest mit 2-4 Kohlenstoffatomen bedeutet, und zwar im Hinblick auf die Kosten und die Ätzleietung eines diesenRest enthaltenden
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anisotropen Ätzmittels sowie die leiohte Durchführbarkeit der Ätzarbeiten.
Bevorzugte Arten von durch die obige Strukturformel (l) umriesenen Verbindungen sind u.a. folgendet
Trimethyl(2-hydroxyäthylJammoniumhydroxid, Tri äthyl(2-hydroxyäthyl)ammoniumhydroxi d, Tripropyl(2-hydroxyäthylJammoniumhydroxid, Tributyl(2-hydroxyäthyl)ammoniumhydroxid, DimethylMthyl(2-hydroxyäthylJammonlumhydroxld, Trimethyl(3-hydroxypropyl)ammoniumhydroxid, Trimethyl(3-hydroxybutyl)ammoniumhydroxid und Trimethyl(4-hydroxybutylJammoniumhydroxid.
Besonders bevorzugt werden»
Trimethyl(2-hydroxyäthylJammoniumhydroxid, Tri äthyl(2-hydroxyäthyl)ammoniumhydroxi d and Trimethyl(3-hydroxypropylJammoniumhydroxid.
Beispiele für duroh die obige Strukturformel (II) ausgedrückte Verbindungen sind Tetramethylammoniumhydroxid, Tetraäthylammoniumhydroxid, Tetrapropylammoniumhydroxid, Tetrabutylammoniumhydroxid, Tritfthylmonoootylammonlumhydroxid und TributylmonoKthylammoniumhydroxid. Bevorzugt werden Tetramethylammmoniumhydroxid, TetraKthylammonlumhydroxid, Tetrapropylammoniumhydroxid und Tetrabutylammoniumhydroxid, von denen die ersten beiden besonders bevorzugt werden. Tetramethylammoniumhydroxid ist dem Tetraäthylammoniumhydroxid bezüglich der Stzleistung oder -geschwindigkeit überlegen. Da Jedoch die erste Verbindung bei hohen Temperaturen leicht zur Oeruohsblldung neigt, wird die letztere Verbindung, die auch bei hohen Temperaturen keinen Geruch
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entwickelt, vom Standpunkt der Reinhaltung des Arbeitsplatzes bevorzugt.
Die durch die Strukturformeln (I) und (II) ausgedrückten, substituierten Ammoniumhydroxide besitzen sämtlich hohe Basizität, und sie sind frei von Verunreinigungen etwa in Form eines Alkalimetalls, wie Natrium, oder eines Schwermetalls, wie Kupfer oder Gold, dessen Einschluß mit äußerster Sorgfalt zu vermeiden ist. Außerdem sind die substituierten Ammoniumhydroxide leicht in Wasser löslich und ohne weiteres durch Waschen mit Wasser entfernbar. Selbst wenn diese Hydroxide auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats zurückbleiben sollten, werden sie bei einer Temperatur von etwa 100 - I30 C zu den harmlosen Stoffen Trlalkylamin und Alkohol zersetzt, wodurch die Nachbehandlung des Halbleitersubstrats erleichtert wird.
Eine wässrige Lösung aus den substituierten Ammoniumhydroxiden nach Strukturformeln (I) und (II) besitzt allgemein die Fähigkeit zur Beseitigung von organischen Stoffen, wie Ölen, und auch anorganischen Stoffen, wie Alkalimetallen und Aluminium, die sich auf einem Halbleitersubstrat abgelagert haben können. Diese wässrige Lösung bietet den weiteren Vorteil daß sie die Oberfläche eines Slllzlumsubstrats und einer Siliziumoxidschicht hydrophil bzw. waeserbindend maoht, wodurch das einfache Waschen mit Wasser nach der Bearbeitung des Halbleitersubstrate ermöglicht wird.
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete wässrige anisotrope Stζlösung enthält 0,1 - 20 0ew.-#, vorzugsweise 0,3-5 Gew.-Ji mindestens einer Verbindung aus der durch die Strukturformeln (I) und (II) umrissenen Gruppe substituierter
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Ammoniumhydroxide. Die erfindungsgemäß verwendete, anisotrope Ätζlösung bietet ganz spezielle anisotrope Xtzeigenscharten dahingehend, daß sie die (100)-Ebene eines ein Halbleitersubstrats bildenden Siliziumeinkristalls selektiv anätzt bzw. den Ätzvorgang in der < 100> -Richtung des Einkristalls fortschreiten läßt, während sie umgekehrt in der (111)-Ebene bzw. <111> -Richtung des Einkristalle nur eine geringe Ätzwirkung besitzt. Diese anisotrope Ätzlösung bewirkt kein wesentliches Anätzen einer allgemein als Ätzmaske verwendeten Siliziumoxid- oder Siliziumnitridschicht*
Erfindungsgemäß wird eine Ätzmaske der vorgeschriebenen Form selektiv auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats aus Siliziumeinkristall ausgebildet, dessen Hauptfläche durch die (100)-Ebene gebildet wird. Die Art der Herstellung der Ätzmaske dürfte dem Fachmann bekannt sein. In der Praxis wird ein das Halbleitersubstrat vollständig bedeckender Sillziumoxld- oder Siliziumnitridfilm zunächst durch Photoätzen selektiv geätzt, wobei bestimmte Abschnitte dieses Films in der vorgeschriebenen Form stehen bleiben, während die restlichen Bereiche zur Bildung einer Ätzmaske der gewünschten Form bzw. des vorgesehenen Musters abgetragen werden.
Die stehengebliebenen Abschnitte des Siliziumnitrid- oder -oxidfilme (im folgenden einfach ale "Ätzmasken" bezeichnet) besitzen Im allgemeinen eine quadratische oder rechteckige Form, d.h. eine Form praktisch entsprechend einem rechteckigen Parallelogramm, dessen Selten sich jeweils in die Richtung <Ί00> des Silizium-Einkristallsubstrats erstrecken.
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Wenn das nunmehr mit dieser Ätzmaske versehene Halbleitersubstrat in die erfindungsgemäß verwendete anisotrope Ätzlösung getaucht wird« werden die mit der beschriebenen, ätzfesten Ätzmaske versehenen Abschnitte des Substrats nicht angeätzt, vielmehr werden nur die unbedeckten Abschnitte des Substrats durch Ätzen abgetragen· Hierbei wird durch die erfindungsgemäß verwendete Ätzlösung, wie erwähnt, die (11I)-Ebene des Silizium-Einkristalls» welche seine (100)-Ebene unter einem Winkel von 5^,7° schneidet, praktisch nicht geätzt. Infolgedessen werden die unbedeckten Abschnitte dieses Substrats schließlich mit einem V-förmigen Querschnitt geätzt, dessen Seitenwände durch die (I1i)-Ebene gebildet werden. Andererseits bleiben die mit den Xtzmasken bedeckten Abschnitte des Substrats in Form von voneinander getrennten Inseln mit Jeweils trapezförmigen Querschnitt Intakt. In diesen Inseln werden die vorgesehenen Halbleiterbereiche ausgebildet, welche eine LSI-Schaltkrelsvorriohtung darstellen.
Die anisotrope Ätzlösung besitzt Je nach Konzentration unterschiedliche Ätzgeschwindigkeit. Beispielsweise Ktzt eine solche Lösung, die 10 Gew.-Ji Trimethyl(ShydroxyÄthyl)ammonlumhydroxid enthält, die (100)-Ebene des Silizium-Einkristalls mit einer Geschwindigkeit von 1 yum/min bei 900C. Eine ähnliche Lösung mit 0,5 Gew>-£ Trlmethyl(2-hydroxyäthyl)ammoniumhydroxid ätzt die (100)-Ebene nit einer Geschwindigkeit von 0,4 yum/min bei 90°C.
Wenn die genannten, die Formeines Rechteckparallelogramms besitzenden Xtzmasken auf einen Silizium-Halbleitersubetrat vorgesehen werden, dessen Hauptfläche durch die (100)-Ebene gebildet wird, und dieses Substrat dann mit dieser anisotropen Ätzlösung geätzt wird, kommt es im Xtzverlauf häufig vor, daß
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nicht nur die (I1i)-Ebene, sondern auch die (i10)-Ebene usw. in den Bereichen des Substrats erscheinen, welche den vier Ecken Jeder Ätzmaske mit Rechteckparallelogrammform entsprechen. Die (HO)-Ebene wird durch die anisotrope Ätzlösung zu einem gewissen Grad angeätzt« obgleich langsamer als die (m)-Ebene. Infolgedessen sind die Ecken 3 des nicht geätzten Abschnitts bzw. der Insel 2 des Substrats, auf dem die genannte Ätzmaske 4 angeordnet 1st, gemäß Fig. 2 abgerundet. Durch diese abgerundeten Ecken wird aber die effektive Oberfläche der Insel 2 verkleinert. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden daher die vier Ecken jeder dieser Ätzmasken mit einstückig damit ausgebildeten Ansätzen (Fig. 2A und 2B) versehen, die eine solche Fläche besitzen, daß sie die Abtragung an den Stellen des Substrats entsprechend den vier Ecken der genannten Ätzmaske ausgleichen, welche, wie erwähnt, möglicherweise durch die anisotrope Ätzlösung weggeätzt werden. Die einstöckigen Ansätze 6 sind symmetrisch zu Achsen angeordnet, die in der< 110>-Richtung des Siliziumeinkristalle verlaufen und durch die Jeweiligen Ecken der Ätzmaske mit Rechteckparallelogrammform hindurchgehen. Ersichtlicherwelse ändert sich die Form der Ätzmaske erfindungsgemäß Je nach den gegebenen Ätzbedingungen; die Fig. 2A und 2B veranschaulichen lediglich typische Beispiele für derartige Formen. In den Flg. 2A und 2B ist bei 5 ein Ätzmaskenkörper dargestellt, dessen vier Selten·ein rechteckiges Parallelogramm bilden, das an seinen vier Ecken mit Jeweils einem materialeinheitlich ausgebildeten Ansatz 6 versehen ist.
Die Größe der Ansätze 6 der Ätzmaske mit der in Fig. 2A und 2B gezeigten Form kann sich durch die Tiefe bestimmen, bis zu welcher das genannte Substrat mittels der anisotropen Ätzlösung geätzt werden soll. Gemäß Fig. 2A besitzt der Ansatz 6 eine Kreissegmentform, die auf dem Sohnittpunkt gedachter Verlängerungen der betreffenden Seiten 5 * der genannten Ätzmaske 5
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zentriert ist und deren Durchmesser r der erforderlichen Ätztiefe entspricht. Gemäß Fig. 2B besitzt der Ansatz 6 die Form eines gleichseitigen Dreiecks» dessen Basis durch eine Linie bestimmt wird, welche die Schnittpunkte zwischen den betreffenden Seiten 6a des Ansatzes 6 und den vier Seiten 3a der ursprünglich eine rechteckige Parallelogrammform besitzenden Ätzmaske 5 verbindet, und dessen Höhe h der Hälfte der erforderlichen Ätztiefe entspricht.
Der Fachmann auf diesem Gebiet vermag ohne weiteres die Form der Ätzmaske je nach den Ätzbedingungen zu wählen. Bei Anwendung der beschriebenen, speziellen Ätzmaske ergibt sich gemäß Flg. 3 eine Insel 7» deren Ecken nicht abgerundet sind.
Im folgenden ist anhand der Fig. 4A bis 4E das Verfahren zur Herstellung der angestrebten bipolaren Integrierten Schaltkreisvorrichtung beschrieben, wobei in diesen Figuren gleiche Teile mit jeweils gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
Gemäß Fig. 4A wird ein Silizlum-Halbleltersubstrat 11 vorgesehen, welches den vorgeschriebenen Widerstand und Lelt(fähigkeits)typ besitzt und dessen Oberfläche durch eine (100)-Ebene gebildet ist. Duroh chemisches Aufdampfen wird auf der Oberfläche des Substrats 11 ein Siliziumnitrid-Ätzfilm geformt. Die vorgesehenen Bereiche dieses Films werden duroh Photoätzen abgetragen, so daß eine Siliziumnitrid-Ätzmaske 12 mit der vorgesehenen Form (Fig.2B) gebildet wird und ein Teil der Oberfläche des Substrate 11 freigelegt ist. Diese freigelegten Bereiche werden dann 2 min lang mittels einer wässrigen Lösung geätzt, die 1 Oew.-# Trimethyl(2-hydroxyäthyl)amnioniumhydroxid enthält und sioh auf einer Temperatur von 90°C befindet« Die freigelegten, geätzten Abschnitte des Substrats 11 erhalten jeweils die Form einer umgekehrt trapezförmigen Nut 15» deren
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Querschnitt in Fig. 4B dargestellt ist, während sie in Fig. 4b' in perspektivischer Darstellung gezeigt ist. Die mit den Ätzmasken 12 bedeckten Abschnitte 14 des Substrats 11 bleiben in Form von voneinander getrennten Inseln stehen.
Anschließend werden die Ätzmasken 12 zur Freilegung der Gesamtoberfläche des Substrats 11 entfernt, wonach eine Siliziumoxidschicht 15 Auf die Gesamtoberfläche aufgebracht wird (Fig. 4c). Auf diese Siliziumoxidschicht 15 wird durch chemisches Aufdampfen eine Polysllizlumschloht 16 aufgetragen (Fig. 4D). Anschließend wird die Anordnung von der Rückseite des Halbleltersubetrate 11 aus bis zu den Sohlen der umgekehrt trapezförmigen Nuten 13 geläppt bzw. geschliffen (Fig. 4E). Die vorgesehenen Halbleiterbereiche werden in den Inseln 14 auf nicht näher dargestellte, übliche Weise ausgebildet, um dadurch den bipolaren integrierten Schaltkreis herzustellen.
Es hat sich gezeigt, daß mit dem vorstehend beschriebenen Ätzverfahren gemäß der Erfindung die Integrationsdichte im Vergleich zu einem nach dem bisher üblichen Verfahren hergestellten Halbleitersubstrat um etwa 20# erhöht werden kann.
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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Verfahren zum Ätzen eines Halbleitersubstrats, dadurch gekennzeichnet , daß auf dem Halbleitersubstrat selektiv Ätzmasken ausgebildet werden und daß die nicht mit den Ätzmasken bedeckten Bereiche des Substrats mit einem anisotropen Ätzmittel in Form einer wässrigen Lösung mit o,1 - 2o Gew.-% mindestens eines substituierten Ammoniumhydroxids, wie Kohlenwasserstofftrisubstituierte und Hydroxykohlenwasserstoff-substituierte Ammonlumhydroxide und Kohlenwasserstoff-tetrasubstituierte Ammoniumhydroxide, so geätjt werden, daß die nicht freigelegten Bereiche des Halbleitersubstrats in Form von körperlich gegeneinander isolierten bzw. voneinander getrennten Inseln erhalten bleiben.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net , daß als Halbleitersubstrat ein Siliziumeinkristall verwendet wird.
    3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Fläche des Halbleitersubstrats, auf welcher die Ätzmaske ausgebildet ist, durch die (1oo)-
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    Ebene des Siliziumeinkristalls gebildet wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzmaske einen rechteckigenparallelogrammförmigen Körper besitzt, dessen Seiten sämtlich in die Richtung <1oo> des Siliziumeinkristalls gerichtet sind.
    5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Ecken der rechteckig parallelogrammförmigen Ätzmaske mit Ansätzen versehen werden, die symmetrisch zu den in der Richtung <11o> des Siliziumeinkristalls verlaufenden Achsen angeordnet sind und deren Flächen Jeweils so groß sind, daß die Oberflächen derjenigen Bereiche des Halbleitersubstrats, die nach dem Ätzen mit der anisotropen Ätzlösung verbleiben, die Form eines rechteckigen Parallelogramms besitzen.
    6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das erstgenannte substituierte Ammoniumhydroxid der Strukturformel
    R2
    (R1 N R4 OH)OH
    12 1S
    entspricht, in welcher R , R und R-^ jeweils Alkylreste bzw. -gruppen mit Je 1 - 18 Kohlenstoffatomen und R einen Alkylenrest mit 1 - 18 Kohlenstoffatomen bedeuten.
    Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η -
    12 ~*>
    zeichnet, daß die Reste R , R und R^ jeweils Alkylreste mit Je 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind und R einen Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet.
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    8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erstgenannte substituierte Ammoniumhydroxid Trimethyl(2-hydroxyäthyl)ammoniumhydroxid, Triäthyl(2-hydroxyäthyl)ammoniumhydroxid oder Trimethyl(3-hydroxypropyl)ammoniumhydroxid ist.
    9· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweitgenannte bzw. Kohlenwasserstoff -tetrasubstituierte Ammoniumhydroxid der Strukturformel
    R2
    (R1 N R5) OH
    R3
    entspricht, in welcher R , R , R-^ und R^ jeweils Alkylreste oder -gruppen mit Je 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeuten.
    10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η -
    1 2 "5 S zeichnet, daß die Reste R , R , R^ und Rv jeweils Alkylgruppen mit Je 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind.
    11. Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch g e k e η η zeichne*, daß das Kohlenstoff-tetrasubstituierte Ammoniumhydroxid Tetramethyl- oder Tetrafithylammoniumhydroxid ist.
    12. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an den vier Ecken jeder rechteckig parallelogrammförmigen Ätzmaske ausgebildeten Ansätze in Form von gleichseitigen Dreiecken ausgebildet worden.
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    1j5. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die an den vier Ecken jeder rechteckig parallelogrammförmigen Ätzmaske ausgebildeten Ansätze in Form von Kreissegmenten ausgebildet werden.
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DE19772747414 1976-10-21 1977-10-21 Verfahren zum aetzen eines halbleitersubstrats Ceased DE2747414A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2372904A1 (fr) * 1976-11-19 1978-06-30 Ibm Composition de decapage du silicium polycristallin contenant de l'hydroxyde de tetramethylammonium et procede d'application
US4288808A (en) * 1978-01-28 1981-09-08 International Computers Limited Circuit structures including integrated circuits

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5562732A (en) * 1978-11-06 1980-05-12 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Preparation of aperture stop
US4331708A (en) * 1980-11-04 1982-05-25 Texas Instruments Incorporated Method of fabricating narrow deep grooves in silicon
US4696188A (en) * 1981-10-09 1987-09-29 Honeywell Inc. Semiconductor device microstructure
US4966037A (en) * 1983-09-12 1990-10-30 Honeywell Inc. Cantilever semiconductor device
JPS61107777U (de) * 1984-12-19 1986-07-08
USRE33651E (en) * 1984-12-28 1991-07-30 At&T Bell Laboratories Variable gap device and method of manufacture
JPS62229843A (ja) * 1986-03-31 1987-10-08 Toshiba Corp 半導体単結晶の異方性エツチング方法
US4686002A (en) * 1986-07-18 1987-08-11 Syntex (U.S.A.) Inc. Stabilized choline base solutions
JP2636226B2 (ja) * 1987-02-04 1997-07-30 富士通株式会社 記録媒体読取装置
US4797179A (en) * 1987-06-09 1989-01-10 Lytel Corporation Fabrication of integral lenses on LED devices
US4996627A (en) * 1989-01-30 1991-02-26 Dresser Industries, Inc. High sensitivity miniature pressure transducer
US5071510A (en) * 1989-09-22 1991-12-10 Robert Bosch Gmbh Process for anisotropic etching of silicon plates
DE4003472C2 (de) * 1989-09-22 1999-08-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum anisotropen Ätzen von Siliziumplatten
US5207866A (en) * 1991-01-17 1993-05-04 Motorola, Inc. Anisotropic single crystal silicon etching solution and method
US5286343A (en) * 1992-07-24 1994-02-15 Regents Of The University Of California Method for protecting chip corners in wet chemical etching of wafers
JP3333560B2 (ja) * 1992-10-23 2002-10-15 リコーエレメックス株式会社 シリコン基板のエッチング方法
US5536202A (en) * 1994-07-27 1996-07-16 Texas Instruments Incorporated Semiconductor substrate conditioning head having a plurality of geometries formed in a surface thereof for pad conditioning during chemical-mechanical polish
US5643032A (en) * 1995-05-09 1997-07-01 National Science Council Method of fabricating a field emission device
US6117345A (en) * 1997-04-02 2000-09-12 United Microelectronics Corp. High density plasma chemical vapor deposition process
JP3044733U (ja) * 1997-06-24 1998-01-16 秀夫 朝比奈 ティシュペーパーボックス
US5976767A (en) 1997-10-09 1999-11-02 Micron Technology, Inc. Ammonium hydroxide etch of photoresist masked silicon
US6040597A (en) * 1998-02-13 2000-03-21 Advanced Micro Devices, Inc. Isolation boundaries in flash memory cores
US7135445B2 (en) * 2001-12-04 2006-11-14 Ekc Technology, Inc. Process for the use of bis-choline and tris-choline in the cleaning of quartz-coated polysilicon and other materials
US7547669B2 (en) 1998-07-06 2009-06-16 Ekc Technology, Inc. Remover compositions for dual damascene system
JP4092914B2 (ja) * 2001-01-26 2008-05-28 セイコーエプソン株式会社 マスクの製造方法、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法
DE10103524A1 (de) * 2001-01-26 2002-08-22 Infineon Technologies Ag Verfahren und Halbleiteranordnung zur Ätzung einer Schicht eines Halbleitersubstrats mittels einer siliziumhaltigen Ätzmaske
US7994062B2 (en) * 2009-10-30 2011-08-09 Sachem, Inc. Selective silicon etch process
CN102602881B (zh) * 2012-04-01 2014-04-09 杭州士兰集成电路有限公司 Mems封帽硅片的多硅槽形成方法及其刻蚀掩膜结构
CN108573656A (zh) * 2017-03-14 2018-09-25 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 一种柔性显示屏以及柔性显示装置
US11070023B2 (en) 2017-12-19 2021-07-20 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Diamond-coated composite heat sinks for high-power laser systems

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1509408A (fr) * 1966-01-12 1968-01-12 Ibm Procédé pour obtenir des circuits intégrés isolés
US3447235A (en) * 1967-07-21 1969-06-03 Raytheon Co Isolated cathode array semiconductor
DE2245809A1 (de) * 1971-09-22 1973-04-05 Western Electric Co Aetzmittel zum aetzen von halbleitermaterial
US3878552A (en) * 1972-11-13 1975-04-15 Thurman J Rodgers Bipolar integrated circuit and method
US3969749A (en) * 1974-04-01 1976-07-13 Texas Instruments Incorporated Substrate for dielectric isolated integrated circuit with V-etched depth grooves for lapping guide
DE1764453B2 (de) * 1967-06-08 1976-07-15 International Business Machines Corp., Armonk, N.Y. (V.St.A.) Verfahren zum herstellen von planaren halbleiteranordnungen fuer monolithisch integrierte schaltungen mit halbleiterteilbereichen die mittels dielektrischen materials gegeneinander sowie gegen die restlichen bereiche des halbleiterkoerpers elektrisch isoliert sind

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3160539A (en) * 1958-09-08 1964-12-08 Trw Semiconductors Inc Surface treatment of silicon
US3728179A (en) * 1970-05-20 1973-04-17 Radiation Inc Method of etching silicon crystals
US3765969A (en) * 1970-07-13 1973-10-16 Bell Telephone Labor Inc Precision etching of semiconductors
JPS5540181B2 (de) * 1974-06-10 1980-10-16

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1509408A (fr) * 1966-01-12 1968-01-12 Ibm Procédé pour obtenir des circuits intégrés isolés
DE1764453B2 (de) * 1967-06-08 1976-07-15 International Business Machines Corp., Armonk, N.Y. (V.St.A.) Verfahren zum herstellen von planaren halbleiteranordnungen fuer monolithisch integrierte schaltungen mit halbleiterteilbereichen die mittels dielektrischen materials gegeneinander sowie gegen die restlichen bereiche des halbleiterkoerpers elektrisch isoliert sind
US3447235A (en) * 1967-07-21 1969-06-03 Raytheon Co Isolated cathode array semiconductor
DE2245809A1 (de) * 1971-09-22 1973-04-05 Western Electric Co Aetzmittel zum aetzen von halbleitermaterial
US3878552A (en) * 1972-11-13 1975-04-15 Thurman J Rodgers Bipolar integrated circuit and method
US3969749A (en) * 1974-04-01 1976-07-13 Texas Instruments Incorporated Substrate for dielectric isolated integrated circuit with V-etched depth grooves for lapping guide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Römpps Chemie-Lexikon", 7. Auflage (1975), Frank'sche Verlagsbuchahndlung Stuttgart, Seiten 2862-2863 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2372904A1 (fr) * 1976-11-19 1978-06-30 Ibm Composition de decapage du silicium polycristallin contenant de l'hydroxyde de tetramethylammonium et procede d'application
US4288808A (en) * 1978-01-28 1981-09-08 International Computers Limited Circuit structures including integrated circuits

Also Published As

Publication number Publication date
US4172005A (en) 1979-10-23
JPS5640976B2 (de) 1981-09-25
JPS5351970A (en) 1978-05-11
GB1542572A (en) 1979-03-21

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