DE4202447A1 - Verfahren zum aetzen von nuten in einem silizium-substrat - Google Patents
Verfahren zum aetzen von nuten in einem silizium-substratInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie einen Ätzwerk
stoff für das Ätzen von Silizium-Substraten, wie sie in
Halbleitervorrichtungen oder dergleichen verwendet werden,
und insbesondere zum Ätzen von Nuten oder Gräben in den
Silizium-Substraten.
Bei der Herstellung von elektronischen Vorrichtungen aus
Halbleiter-Werkstoffen ist das Aufbauen verschiedener
Schichten aus unterschiedlichen Werkstoffen gefolgt vom
Entfernen von Werkstoffen der verschiedenen Schichten in
ausgewählten Abschnitte eine interessante Technik, wobei
die genannten Schritte zu elektronischen Vorrichtungen wie
Transistoren, Dioden, Kondensatoren und dergleichen
führen. Eine Technik zum Entfernen von Schichten eines
vorgegebenen Halbleiter-Werkstoffes ist als Ätzen bekannt,
das im Entfernen von solchem Schichtwerkstoff aufgrund
der Wechselwirkung mit einem anderen Werkstoff besteht,
der allgemein als Ätzwerkstoff bezeichnet wird. Bei diesem
Verfahren fallen die Ätztechniken beim Herstellen solcher
elektronischer Vorrichtungen generell in zwei Haupt-
Kategorien. Die erste wird als "Naß-Ätzen" bezeichnet,
wobei ein Ätzen in einer Lösung geschmolzener Salze oder
anderer Flüssigkeiten erfolgt. Die zweite ist als
"Trocken-Ätzen" bekannt, was sich generell auf die
Verwendung von Gasen oder Gas-Plasma bezieht, um das
gewünschte Entfernen von Werkstoff zu bewirken.
Trocken-Ätz-Verfahren können für Mikro-Masken,
Isoliernuten oder -Gräben, Rückseiten-Kontaktlöcher und
andere Formen von Mustern auf Dünnfilmen, Halbleiter-
Substraten oder anderen Materialien eingesetzt werden.
Trocken-Ätzen von tiefen Nuten in Silizium
mit RIE-Plasma-, Magnetron-, Trioden- und ICR-Ätzsystemen
können bei der Herstellung von Kondensatoren oder für die
elektronischen Isolierungsbereiche in Halbleiter-Speichern
angewendet werden. In einem derartigen Verfahren wird
eine Nut oder ein Graben oft durch selektives Nuten-Ätzen
in einer Silizium-Scheibe ausgebildet, und die Nut wird
später durch thermische Oxidation des genuteten Ab
schnittes aufgefüllt, worauf ein Isoliermaterial, wie ein
Polysilizium oder dergleichen hinzugefügt wird.
Trockenes oder anisotropisches Ätzen eines Silizium-
Substrates zum Bilden tiefer Nuten ist aus dem Stand der
Technik bekannt. Beispielsweise ist gemäß US-PS 47 26 879
ein reaktives Ionen-Ätzverfahren zum gesteuerten Ätzen
von Halbleiter-Werkstoffen einschließlich Silizium-Voll
material und Silizid- und Polysilizid-Filmen, um vertikale
Seitenwand-Profile zu erhalten.
Eine der wichtigsten Vorteile besonders des anisotropen
Ätzens besteht darin, daß der Ätzvorgang im Silizium-
Substrat-Werkstoff in einer Vorzugs-Vertikalrichtung im
Gegensatz zu einer Horizontalrichtung durchgeführt werden
kann, welche beim isotropen Ätzen vorherrscht. Dies ist
von besonderer Bedeutung beim Nuten-Ätzen, welches
speziell so gestaltet ist, daß die vertikale Tiefe in den
meisten Fällen wesentlich größer als die Breite der Nuten
ist. Dieser anisotropische Effekt wird durch Beschießen
des Silizium-Substrates mit Ionen des Ätzgases senkrecht
zur Substrat-Oberfläche erzielt.
Bei bekannten Nuten-Ätzverfahren zeigt der erzeugte Graben
oft mit Schwierigkeiten behaftete, langgestreckte
V-förmige Nuten oder Gräben wie bei 12a in Fig. 1 gezeigt,
oder W-förmige Nuten oder Gräben 12b gemäß Fig. 2 in
einem mit der Bezugszahl 10 bezeichneten Silizium-
Substrat. Die scharfen Spitzen 13 der unerwünschten
Konfigurationen gemäß den Fig. 1 und 2 erzeugen
Überspannungen, welche letztlich zu Betriebsversagen
aufgrund exzessiver Spannungs-Feldstärken führen. Die
Gestalt der Nut oder des Grabens sollte also eine enge
und tiefe Konfiguration mit im wesentlichen gleichförmigem
Querschnitt, eine geradlinig oder sanft gekrümmt
konturierten aufrechten Seitenwandabschnitt und einem im
wesentlichen gerundeten Bodenabschnitt aufweisen, um in
dem das Silizium-Substrat enthaltenden Produkt die Aus
bildung von Überspannungen und infolgedessen das
beschriebene Betriebsversagen zu vermeiden. Eine andere,
mit dem Nutenätzen verbundene Schwierigkeit liegt in der
Verengung oder Halsausbildung der oberen Nutenöffnung 18
des Silizium-Substrates 10, die in Fig. 3 mit der
Bezugszahl 17 bezeichnet ist. Der Verengungs- oder
Halsbildungseffekt schreitet bis zu einem Punkt fort, bei
dem anschließend das Füllen der Nut mit Isolierwerkstoff
nicht mehr wirksam erreicht werden kann. Dies kann zur
Bildung einer funktionsunfähigen Halbleitervorrichtung
führen, wenn eine vollständige Schaltung nicht gebildet
werden kann.
Bestimmte Systeme nach dem Stand der Technik leiten in
eine Reaktionskammer für das Nuten-Ätzen elementaren
Sauerstoff in das Plasma ein, um oxidierte Silizium-Neben
produkte zum Kontrollieren der Bildung der Nuten-Seiten
wände und zum Erhöhen der Masken-Selektivität zu schaffen.
Wenn jedoch Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Verbindungen
dem Silizium hinzugefügt werden, bildet sich Glas. Wenn
gleich dieses Glas die Seitenwände schützt, können die
freien sauerstoffhaltigen Verbindungen, die zur Glas
bildung eingesetzt werden, auch die unerwünschte Wirkung
haben, die Photoresist-Schicht chemisch anzugreifen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver
fahren und einen Ätzwerkstoff anzugeben, mit denen
reproduzierbar und verläßlich Nuten oder Gräben in einem
Silizium-Substrat mit kontrollierten Seitenwand-Profilien
der beschriebenen Art geschaffen werden können, so daß
Betriebsversagen aufgrund einer Überspannung oder aufgrund
der Bildung unvollständiger elektrischer Schaltkreise ver
mieden werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Ansprüche 1 und 12.
Das Verfahren nach der Erfindung erfüllt die oben be
schriebenen Bedürfnisse beim Nuten-Ätzen von Silizium-
Substraten durch Bilden aufrechter Seitenwandabschnitte
mit kontrolliertem Profil und schafft somit Nuten der
erforderlichen Konfiguration. Die Gestalt des Nuten
grundes, des offenen Nutenendes und der Seitenwände können
chemisch mittels des Verfahrens nach der Erfindung
gesteuert werden, bei dem die beim Nuten-Ätzen verwendeten
Chemikalien mit Silizium zum Bilden beständiger Ver
bindungen reagieren.
Die Erfindung ist auf die Verwendung einer Ätz-Zusammen
setzung, - Ammoniak und eine Überzugs-Zusammensetzung -, in
Gasphase bei einem Silizium-Nutenätzvorgang gerichtet, um
kontrollierte Nutenprofile zu schaffen. Der Zweck des
Hinzufügens gasförmigen Ammoniaks zu dem Plasma besteht
darin, Reaktionen des Gasplasmas mit in freigelegten
Silizium-Substrat-Seitenwänden herbeizuführen, welche zur
Bildung von nichtflüchtigen Produkten führen, die sich
auf den Nuten-Seitenwänden ablagern. Vorzugsweise wirkt
das gasförmige Ammoniak als ein Passivierungsmittel und
veranlaßt in Kombination mit einer siliziumhaltigen
Verbindung einen Passivierungsstoff zu der oben erwähnten
Ablagerung zum Zwecke der Nutenprofil-Steuerung oder
-Kontrolle.
Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist die Nut 12 im Silizium-
Substrat 10, die durch das Verfahren nach der Erfindung
geschaffen wird, eng und tief und hat einen im wesent
lichen gleichförmigen Querschnitt, im wesentlichen auf
rechte Seitenwände 14 und einen im wesentlichen runden
Boden 15′. Auf den aufrechten Seitenwänden 14 ist ein
schützender, Silizium/Stickstoff enthaltender Überzug 16
abgelagert, der die erwähnten Konfigurations-Schwierig
keiten gemäß den Fig. 1 bis 3 zu überwinden hilft. Bei
der Nut nach Fig. 3 ist eine Hohlstelle 19 oder eine nach
einwärts auskragende Beulstelle im Wandelement 21 der Nut
ausgebildet, welche eine zum Bodenabschnitt 13 hin zuge
spitzte V-Gestalt hat. Bei jeder Konfiguration nach den
Fig. 1 bis 3 tritt eine Überspannung und infolgedessen
Betriebsversagen aufgrund übergroßer Spannungs-Feldstärke
in der Nut auf.
Ein anderes, oben beschriebenes Problem hängt mit dem
Fehlen einer Profilsteuerung beim Ätzen der oben
beschriebenen Nuten in einem Silizium-Substrat zusammen;
es handelt sich um die Halsbildung an dem offenen Ende
einer Nut (siehe die nach einwärts gekrümmten oberen
Seitenwandabschnitte 17 in Fig. 3).
Diese Schwierigkeit wird durch das Nuten-Ätzverfahren
nach der Erfindung überwunden, welches eine Nutenkon
figuration mit im wesentlichen gleichförmig offener Quer
schnitts-Abmessung 18 ausgehend vom oberen offenen Ende
20 gemäß Fig. 4 über die ganze Länge der Seitenwände 14
aufweist.
Im einzelnen ist das Verfahren nach der Erfindung auf das
Nuten-Ätzen u. a. in einem Silizium-Substrat gerichtet, um
eine profilgesteuerte Nut zu schaffen.
Für das Verfahren nach der Erfindung wird ein Silizium-
Substrat mit Hauptflächen bereitgestellt. Dann wird eine
chemische Ätzschutzschicht auf das Silizium-Substrat
aufgebracht, und eine oder mehrere Öffnungen werden in
der chemischen Ätz-Schutzschicht gebildet. Diese Öffnungen
legen vorbestimmte Gebiete der Hauptfläche des Silizium-
Substrates frei. Typisch bilden solche Öffnungen ein
vorbestimmes Masken-Muster, welches letztlich in den frei
gelegten Flächen der Hauptfläche geätzt wird.
Danach werden die freigelegten Flächen mit einem
chemischen Ätzwerkstoff nutengeätzt, welcher eine Ätz
zusammensetzung wie oben beschrieben enthält. Das Ätzen
wird durch Entfernen von Silizium in einer im wesentlichen
gesteuerten vertikalen Äztebene von der ausgesetzten oder
freigelegten Hauptfläche des Silizium-Substrates nach
unten ausgeführt. Auf diese Weise wird eine Nut oder ein
Graben in dem Silizium-Substrat vorbestimmter Tiefe ausge
bildet, wobei die Bildung des Nutprofils so gesteuert
wird, daß ein im wesentlichen gleichförmiger Querschnitt,
im wesentlichen aufrechte Seitenwände und ein im wesent
lichen abgerundeter Bodenabschnitt erzeugt werden. Die
Nut wird in dem Silizium-Substrat unter Aufrechterhaltung
einer Spannung unter Lastbedingungen erzeugt, welche
unterhalb eines Niveaus liegt, welches eine übermäßige
Spannungs-Feldstärke erzeugt. Somit wird ein Betriebs
versagen des Silizium-Substrates aufgrund des Vorhanden
seins von Nutenprofilen mit Hohlstellen in den aufrechten
Seitenwänden oder mit zugespitzten Bodenabschnitten ver
mieden.
Der Ätzwerkstoff umfaßt eine chemische Ätz-Zusammen
setzung, ein Passivierungsmittel und eine Überzugs
zusammensetzung. Die chemische Ätz-Zusammensetzung ist
typisch ein halogenhaltiger Stoff. Vorzugsweise weist der
halogenhaltige Stoff einen bromhaltigen Stoff wie HBr
oder Bromgas, einen Chlor enthaltenden Stoff, wie HCl
oder Chlorgas, einen fluorhaltigen Stoff aus der Gruppe
HF, Fluorgas, SF6, NF3 auf. Diese Stoffe können allein
oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Chlor
gas ist eine bevorzugte Ätz-Zusammensetzung, weil es
eine exzellente Silizium-Ätzleistung zeigt. Fluorhaltige
Stoffe, wie SF6 und NF3 sind stark reduzierende Mittel,
welche hinzugefügt werden können, um die Ätzleistung
durch Entfernen von Silizium-Verbindungen am Grund der Nut
zu verstärken.
Jedenfalls vermeiden halogenhaltige Stoffe mit Halogengas
als Ätzzusammensetzung die Schwierigkeiten, welche aus
der Anwendung der meist üblichen gasförmigen Co-Ätzsysteme
zum Bilden von Nuten-Seitenwänden resultieren, d. h. Chlor
gas und elementarer Sauerstoff. Hierdurch kann Chlorätzen
verzögert werden, wenn elementarer Sauerstoff die aktiven
freien Chlor-Radikale bindet. Durch Vermeiden der An
wendung von elementarem Sauerstoffgas wird diese
Schwierigkeit überwunden.
Ammoniak wird vorzugsweise als Passivierungsmittel dem
Ätzwerkstoff zum Zwecke der Seitenwandpassivierung bei
allen vorerwähnten Nuten-Ätz-Verfahren unter Anwendung
halogenhaltiger Ätz-Zusammensetzungen zugesetzt. In einer
Gasphasen-Silizium-Ätzumgebung reagiert Ammoniak mit
Silizium-Halogen-Nebenprodukten zur Ablagerung von
Silizium-Stickstoff-Materialien, welche die Wände der Nut
schützen und zur Steuerung des Nutenprofiles dienen.
Die Überzugszusammensetzung umfaßt eine Silizium ent
haltende Verbindung. Die Silizium enthaltende Verbindung
weist allgemein ein Silizium-Tetrahalid auf.
Bevorzugte Silizium-Tetrahalid-Verbindungen umfassen
SiBr4, SICl4 oder SiF4.
Eine weitere Eigenart des Nuten-Ätzverfahrens nach der
Erfindung besteht darin, daß dieses bei einem relativ
niedrigen Druck durchgeführt werden kann. Genauer gesagt
kann das Nuten-Ätzen nach der Erfindung bei Drücken von
nicht mehr als etwa 0,33 mbar (250 mTorr) ausgeführt
werden. Vorzugsweise kann dieser Druck bei einem Niveau
von nicht mehr als 0,13 mbar (100 mTorr), und noch mehr
bevorzugt bei einem Niveau von nicht mehr als 0,065 mbar
(50 mTorr) durchgeführt werden.
Beispiele für bevorzugte Nuten-Ätzsysteme sind Gasplasma-
Nutenätzsysteme, in denen die in Gasphase vorliegenden
Ätz-Stoffe SF6, NH3 und Chlor oder alternativ NF3, NH3
und Chlor enthält.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen am Stand der Technik und an einem Ausführungs
beispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer in einem
Silizium-Substrat einer Halbleitervorrichtung
mittels eines bekannten Verfahrens eingeätzten
Nut, wobei diese Nut hier am Boden eine im
wesentlichen V-förmige Spitze aufweist;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer in
Silizium-Substrat einer Halbleitervorrichtung
mit einem bekannten Verfahren eingeätzten
Nut, welche eine im wesentlichen W-förmige
Spitze an ihrem Boden aufweist;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer in einem
Silizium-Substrat einer Halbleitervorrichtung
mit einem bekannten Verfahren eingeätzten
Nut, wobei diese Nut eine im wesentlichen V-
förmige Spitze an ihrem Boden und ferner an
ihren hochstehenden Seitenwänden gestrichelt
angedeutete Hohlstellen 19, nach einwärts
vortretende Beulstellen 21 und Engstellen
oder Halsbereiche 17 aufweist;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer in einer
Halbleitervorrichtung nach einem Verfahren
gemäß der Erfindung eingeätzten Nut, welche
eng, tief, und sanft gekrümmt konturiert ist,
und im wesentlichen aufrechte Seitenwandab
schnitte und einen im wesentlichen gerundeten
Bodenabschnitt aufweist.
Gemäß Fig. 4 wird ein Silizium-Substrat 10 einer Halb
leitervorrichtung zum Durchführen der Nuten-Ätzschritte
nach der Erfindung angewendet. Beispiele eines Nuten-
Ätzens bei Halbleiteranwendungen sind z. B. genutete
Kondensatoren und Nuten für Isoliersegmente einer Halb
leitervorrichtung. Produkte, in denen nutengeätzte
Silizium-Substrate bei Halbleitervorrichtungen eingesetzt
werden, umfassen sowohl statische als auch dynamische
Direktzugriffsspeicher (RAM).
Das Silizium-Substrat 10 umfaßt obere und untere Haupt
flächen 22, 24. Dabei wird im wesentlichen anisotropisches
Ätzen vorzugsweise unter der Anwendung eines Gas-Plasma-
Ätzsystems, für das Nutenätzen durchgeführt. Typischer
weise wird das Nutenätzen in einem Ätzgebiet in Anwesen
heit eines in Vakuum erzeugten Gasplasmas und innerhalb
der Grenzen einer HF-Entladeeinheit durchgeführt. Dieses
Gasplasma-Ätzsystem kann die Anwendung von ICR, Elektro-
Cyclotron-Resonanz, PE mit reaktiven Ionen, Punkt-Plasma-
Ätzen, magnetisch begrenzten PE-Verfahren oder Arbeiten
mit Magnetron-PE-Technologie umfassen.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird typisch ein
Silizium-Substrat 10 in einem Ätzgebiet angeordnet, und
die obere Hauptfläche 22 wird dann mit einem chemischen
Ätzwerkstoff geätzt, um eine profilgesteuerte Nut bis zu
einer vorbestimmten Tiefe zu ätzen.
Eine bevorzugte Art des Ätzens des Silizium-Substrates 10
besteht im Gasplasma-Nuten-Ätzen. Wie oben erläutert,
wird eine allgemein mit 12 bezeichnete, profilgesteuerte
Nut durch das Ätzverfahren nach der Erfindung erzeugt.
Vor dem Durchführen des Ätzens wird eine chemische Ätz
schutzschicht 15 auf die horizontale Hauptfläche 22 des
Silizium-Substrates 10 aufgebracht. Die chemische Ätz-
Schutzschicht 15 kann eine dielektrische (elektrisch nicht
leitende) oder photoresistente Maske und eine oder mehrere
Öffnungen in der Schicht 15 in einem vorbestimmten Muster
aufweisen. Durch Bilden der Öffnung(en) in dem Silizium-
Substrat 10 werden vorbestimmte Bereiche der Hauptfläche
22 freigemacht oder freigelegt. Durch das Nuten-Ätzver
fahren nach der Erfindung wird Silizium aus den frei
gelegten Gebieten in dem Silizium-Substrat 10 in einer im
wesentlichen vertikalen kontrollierten Ätz-Ebene von der
Hauptfläche 22 des Silizium-Substrates nach unten ent
fernt. Auf diese Weise wird eine Nut oder ein Graben
in dem Silizium-Substrat mit vorbestimmter Gestalt ausge
bildet, wobei die Bildung des Nutenprofiles so gesteuert
wird, daß eine im wesentlichen gleichförmige Querschnitts
fläche erzeugt wird. Ebenso werden sanft gekrümmt
konturierte Seitenwandabschnitte 14 und ein im wesent
lichen gerundeter Bodenabschnitt 15′ geschaffen. Diese
gewünschte Nutenkonfiguration in dem Silizium-Substrat,
welches mit dem Ätzverfahren nach der Erfindung erzeugt
wird, führt zu einem sehr bedeutenden Ergebnis. Im
einzelnen wird bei Last-Spannungs-Bedingungen ein er
wünschtes Spannungs-Feldstärke-Niveau für optimalen
Betrieb der Halbleitervorrichtung aufrechterhalten. Im
Gegensatz dazu kann bei den Nutenprofilen der
Konfigurationen gemäß den Fig. 1 bis 3 Betriebsversagen
der entsprechenden Halbleitervorrichtungen die Folge
sein. Der Ätzwerkstoff umfaßt eine chemische Ätz-Zusammen
setzung und eine Überzugs-Zusammensetzung mit Ammoniak
und einer siliziumhaltigen Verbindung. Vorzugsweise ist
die Überzugszusammensetzung ein gasförmiges, Ammoniak
enthaltendes Passivierungsmittel und ein festes, silizium
haltiges Passivierungsmittel, wie beschrieben.
Die chemische Ätzzusammensetzung und die Überzugs
zusammensetzung sind beim Ätzen der Halbleitervorrichtung
im wesentlichen in Gasphase.
Ein Silizium-Stickstoff-Werkstoff 16, der durch Inter
aktion des NH3-Passivierungsmittels und des Silizium-
Halogen-Ätzreaktionsproduktes gebildet ist, wird auf der
gesamten äußeren Oberfläche der Nut 12 abgelagert. Jedoch
wird dieses Material auch von den horizontalen Oberflächen
durch Ionen-Beschießen des in Gasphase befindlichen Ätz
werkstoffes entfernt. Das Material schützt auch die auf
rechten Seitenwandabschnitte 14 der Nut 12 und erleichtert
die Kontrolle oder Steuerung des Nutenprofils. Auf diese
Weise kann das Ätzverfahren für die Bildung von sauber
konturierten, im wesentlichen aufrechten Seitenwandab
schnitten und von einem im wesentlichen abgerundeten
Bodenabschnitt dienen.
Claims (14)
1. Verfahren zum Ätzen von Nuten in einem Silizium
Substrat mit den folgenden Verfahrensschritten:
Bilden einer chemischen Ätz-Schutzschicht (15) auf einer Hauptfläche des Silizium-Substrates;
Formen einer oder mehrerer Öffnungen (12) in der Schutzschicht (15) und Freimachen vorbestimmter Bereiche der Hauptfläche des Silizium-Substrates und
Ätzen der vorbestimmten Bereiche des Silizium- Substrates durch jede Öffnung mit einem Ätzwerk stoff und dadurch Entfernen von Silizium in einer im wesentlichen vertikalen kontrollierten Ätzebene unterhalb der freigemachten Hauptfläche des Silizium-Substrates, wodurch eine Nut einer vorbe stimmten Tiefe in dem Silizium-Substrat ausge bildet wird, wobei die Erzeugung des Nutprofiles so gesteuert ist, daß eine im wesentlichen gleich förmige Querschnittsfläche, im wesentlichen auf rechte Seitenwandabschnitte (14) und ein im wesentlichen gerundeter Bodenabschnitt (25) ge schaffen werden,
wobei der Ätzwerkstoff eine chemische Ätz- Zusammensetzung ist und eine Überzugs-Zusammen setzung mit Ammoniak und einer Silizium enthaltenden Verbindung aufweist, wobei das Silizium-Substrat nach dem Bilden der Nut eine Spannung unter Lastbedingungen unterhalb eines Niveaus hält, welches eine übermäßige Spannungs feldstärke erzeugt, wodurch Betriebsversagen des Silizium-Substrates aufgrund des Vorhandenseins von Nutprofilen mit Hohlstellen oder Beulstellen in den aufrechten Wandabschnitten oder mit einem zugespitzten Bodenabschnitt vermieden wird.
Bilden einer chemischen Ätz-Schutzschicht (15) auf einer Hauptfläche des Silizium-Substrates;
Formen einer oder mehrerer Öffnungen (12) in der Schutzschicht (15) und Freimachen vorbestimmter Bereiche der Hauptfläche des Silizium-Substrates und
Ätzen der vorbestimmten Bereiche des Silizium- Substrates durch jede Öffnung mit einem Ätzwerk stoff und dadurch Entfernen von Silizium in einer im wesentlichen vertikalen kontrollierten Ätzebene unterhalb der freigemachten Hauptfläche des Silizium-Substrates, wodurch eine Nut einer vorbe stimmten Tiefe in dem Silizium-Substrat ausge bildet wird, wobei die Erzeugung des Nutprofiles so gesteuert ist, daß eine im wesentlichen gleich förmige Querschnittsfläche, im wesentlichen auf rechte Seitenwandabschnitte (14) und ein im wesentlichen gerundeter Bodenabschnitt (25) ge schaffen werden,
wobei der Ätzwerkstoff eine chemische Ätz- Zusammensetzung ist und eine Überzugs-Zusammen setzung mit Ammoniak und einer Silizium enthaltenden Verbindung aufweist, wobei das Silizium-Substrat nach dem Bilden der Nut eine Spannung unter Lastbedingungen unterhalb eines Niveaus hält, welches eine übermäßige Spannungs feldstärke erzeugt, wodurch Betriebsversagen des Silizium-Substrates aufgrund des Vorhandenseins von Nutprofilen mit Hohlstellen oder Beulstellen in den aufrechten Wandabschnitten oder mit einem zugespitzten Bodenabschnitt vermieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die chemische
Ätz-Zusammensetzung ein halogenhaltiger Stoff ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der halogen
haltige Stoff HCl oder Chlorgas enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der halogen
haltige Stoff HBr oder Bromgas enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der halogen
haltige Stoff ein fluorhaltiger Stoff aus der
Gruppe HF, Fluorgas, SF6, NF3 ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei
dem die Silizium enthaltende Verbindung SiCl4
enthält.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei
dem die Silizium enthaltende Verbindung SiBr4
enthält.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei
dem die Silizium enthaltende Verbindung SiF4
enthält.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei
dem das Nutenätzen bei einem Druck von etwa 0,33
m bar (250 mTorr) durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei
dem das Nutenätzen bei einem Druck von etwa
0,13 mbar (100 mTorr) durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei
dem die Überzugs-Zusammensetzung mit Ammoniak und
der Silizium enthaltenden Verbindung eine
Passivierungs-Zusammensetzung enthält, die durch
eine chemische Reaktion mit dem Silizium-Substrat
eine an den Seitenwand- und Bodenabschnitten der
Nut sich ablagernde Passivierungsschicht bildet.
12. Ätzwerkstoff für das Ätzen von Nuten in einem
Silizium-Substrat zum Schaffen einer Nut mit
kontrolliertem Profil in dem Substrat enthaltend
eine chemische Ätz-Zusammensetzung und eine
Überzugs-Zusammensetzung, welche Ammoniak und
eine Silizium enthaltende Verbindung aufweist,
wobei in dem Silizium-Substrat die Nut einge
formt ist und eine Spannung unter Lastbedingungen
unterhalb eines Niveaus hält, welches eine über
mäßige Spannungsfeldstärke erzeugt, wodurch
Betriebsversagen des Silizium-Substrates aufgrund
des Vorhandenseins von Nutprofilen mit Hohlstellen
oder Beulstellen in aufrechten Seitenwandab
schnitten oder aufgrund eines zugespitzten Boden
abschnittes vermieden wird.
13. Ätzwerkstoff nach Anspruch 12, bei dem die
Silizium enthaltende Verbindung eine Silizium-
Tetrahalid-Verbindung aus der Gruppe SiCl4, SiBr4
und SiF4 ist.
14. Ätzwerkstoff nach Anspruch 12 oder 13, bei dem die
chemische Ätz-Zusammensetzung ein halogenhaltiger
Stoff aus der Gruppe HCl, Chlorgas, HBr, Bromgas,
HF, Fluorgas, SF6 und NF3 ist.
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