DE69022667T2 - Anisotropische Ablagerung von Siliziumdioxyd. - Google Patents

Anisotropische Ablagerung von Siliziumdioxyd.

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Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von integrierten Schaltungseinrichtungen und im speziellen die Siliziumdioxidabscheidung während der Herstellung integrierte Schaltungen.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Die Technologie integrierter Schaltungen zeichnet sich durch eine stetige Zunahme der Dichte, mit der Einrichtungen an einem Silizium-Halbleiterchip oder - Substrat gebildet werden können, aus. Das Zusammenschalten derartiger Einrichtungen hoher Dichte in dem Chip erfordert auf dessen Oberfläche die Bildung von Leiterbahnen, die sehr klein sind und dicht aneinander liegen, und in vielen Fällen leitfähige Muster, die sich überlagern oder in der Terminologie der Technologie, die im vertikalen Abstand voneinander auf unterschiedlichen Leitungsschichten angeordnet sind. Die Verwendung von zwei oder mehr Leitungsschichten erfordert natürlich eine Abscheidung einer zuverlässigen Isolation an der unteren Schicht der Leitungen, so daß die überlagernde obere Schicht ohne das Risiko zufälliger Kurzschlüsse oder anderer Leitungsabnormalitäten hergestellt werden kann.
  • Die unterste Schicht von Leitungen, üblicherweise als "die erste Leiterschicht" bezeichnet, ist von dem Halbleiterwafer oder Chipteil der integrierten Schaltung normalerweise durch Siliziumdioxid isoliert, das über den Siliziumwafer leicht durch z.B. eine chemische Bedampfung (chemical vapor deposition, CVD) gebildet wird. Siliziumdioxid ist wegen seiner guten thermischen und elektrischen Eigenschaften und weil es einfach durch ausgewähltes Maskieren und Ätzen zu bemustern ist, ein bevorzugtes Material zur Leitungsisolation.
  • Unglücklicherweise kann CVD normalerweise nicht zum Abscheiden von Siliziumdioxid über der ersten Leiterschicht verwendet werden, weil die normalerweise benötigten hohen Temperaturen Leiter aus derartigen Metallen wie Aluminium schmelzen oder beschädigen würden.
  • Aus diesem Grund ist es zu einer weithin anerkannten Praxis geworden, Siliziumdioxid aus einem eine Siliziumkomponente enthaltenden Hochfrequenzplasma abzuscheiden. Derartige Plasmen werden in Reaktoren gebildet, die parallel gegenüberliegende Plattenelektroden aufweisen, wobei eine von diesen geerdet wird und eine durch eine Hochfrequenzquelle angeregt wird. Das Plasma stellt Energie zur Steigerung der Reaktion, die zur Bildung und Abscheidung von Siliziumdioxid benötigt wird, bei niedrigeren Temperaturen als die zur CVD benötigten bereit und aus diesem Grund ist dieses manchmal als plasmaverstärkte chemische Bedampfung oder PECVD bekannt. Erwähnt werden soll, daß andere Oxide, wie beispielsweie Siliziummonoxid bei diesem Verfahren abgeschieden werden können, daß aber das überwiegend abgeschiedene Material Siliziumdioxid ist, welches die Benennung darstellt, die hier verwendet werden wird. Auch findet Abscheidung auf einem "Substrat" statt, das Teil des Halbleiters, des metallischen Leiters oder vorher abgeschiedenen oder gezogenen Siliziumdioxids sein kann.
  • Die Quelle des bei der Plasmaabscheidung verwendeten Siliziums kann irgendeine aus einer Anzahl von Silangasen oder anderen Silizium enthaltenden Gasen sein. Die US- Anmeldung von Dean et al. mit der Nr. 175,567 vom 31. März 1988, übertragen an Bell Laboratories Inc., deren Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist, beschreibt die Vorteile eines Einsatzes von Tetraethoxysilan (TEOS) zusammen mit Sauerstoff als Plasmaabscheidungsatmosphäre. Die Anmeldung beschreibt die Schwierigkeit der Herstellung von Siliziumdioxidabscheidungen auf integrierten Schaltungen mit dicht aneinander liegenden Metalleitern, um beispielsweise eine zuverlässige Isolation für alle Leiter bereitzustellen. Das übliche Angehen dieses Problems besteht darin, zu versuchen eine Abscheidung so konform wie möglich herzustellen; d.h. die Siliziumdioxidbeschichtung so eng wie möglich der äußeren Oberflächengestaltung der Leiter anzupassen. Besondere Aufmerksamkeit wurde darauf gerichtet, eine zuverlässige Bedeckung der scharfen Ecken der Leiter, die unweigerlich aus dem üblichen Maskierungs- und Ätzverfahren zur Definierung des Leitungsmusters hervorgehen, sicherzustellen.
  • Wir haben jedoch herausgefunden, daß sogar konforme Beschichtungen Probleme bereiten, wenn es erwünscht ist, mehr als eine Schicht von Leitungsmustern herzustellen. Im einzelnen tendieren die konformen Beschichtungen eng aneinander liegender benachbarter Leiter dazu, so zusammenzuwachsen, daß eine Lücke oder eine andere bezeichnende Störstelle in dem abgeschiedenen Siliziumdioxid zu bilden. Nach dem Abscheiden wird die obere Oberfläche des Siliziumdioxids typischerweise geätzt oder geschliffen, um sie zu glätten und ein anschließendes Leitungsmuster wird über dem abgeschiedenen Siliziumdioxid gebildet. Lücken oder ernst zu nehmende Störstellen im abgelagerten Siliziumdioxid rufen oft unvorhersagbare Veränderungen der strukturellen und isolierenden Beschichtungsqualitäten hervor.
  • Folglich gibt es einen Bedarf an einem Verfahren zur Abscheidung von Siliziumdioxid über eng aneinander liegenden Metalleitern, welches eine zuverlässige Isolation und einen Träger für eine zweite Schicht von auf derart abgelagertem Siliziumdioxid hergestellten Elektroden bereitstellt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein wie in den Ansprüchen 1 oder 9 definiertes Verfahren bereitgestellt.
  • Wir haben herausgefunden, daß die stabile relativ fehlerfreie Beschichtungen mit abgelagertem Siliziumdioxid über einem eng aneinander liegende Leiter enthaltenden Substrat durch Verwendung eines Plasmaabscheidungsverfahrens hergestellt werden können, das eine Abscheidung eher an horizontalen Flächen als an vertikalen Flächen bevorzugt. Im einzelnen kann eine derartige Plasmaabscheidung den Einsatz von Tetraethoxysilan (TEOS) die Siliziumquelle zusammen mit einem gasförmigen Material mit sich bringen, das leicht vom Substrat absorbiert wird und die Abscheidung des Siliziumdioxids auf dem Substrat verhindert. Das Hochfrequenzplasma, in dem das Substrat gelegen ist, ist ein Hochleistungsplasma; z.B. beträgt die Hochfrequenzleistung 100 W oder mehr. Das Hochleistungsplasma beschleunigt Ionen senkrecht zum Substrat entlang elektrischer Feldlinien, wodurch die Ionen veranlaßt werden, an horizontale Flächen des Substrats mit einer bedeutend höheren kinetischen Energie und Dichte als der Energie und Dichte beim Aufprall an vertikalen Flächen des Substrats, aufzutreffen. Als eine Folge werden Moleküle des hemmenden Gases durch einen Ionenaufprall vorzugsweise von horizontalen Flächen entfernt. Das TEOS-Molekül besitzt eine hohe Oberflächendiffusion oder eine hohe Oberflächenbeweglichkeit, die dazu neigt, es an horizontalen Reaktionsorten zur Verfügung zu stellen, wo es ein abgeschiedenes Siliziumdioxidmolekül infolge einer vorhergehenden Beseitigung eines hemmenden bzw. Inhibitorgasmoleküls bilden kann. Das Siliziumdioxid lagert sich deshalb vorzugsweise auf horizontalen Flächen ab und wächst vorwiegend in die vertikale Richtung. Weil nur eine relativ kleine Abscheidung an den vertikalen Flächen und ein relativ kleines Wachstum in der horizontalen Richtung vorliegt, besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit, Störstellen als Folge zweier dicht aneinander liegender "zusammenwachsender" vertikaler Seitenwände hervorzurufen. Wir haben herausgefunden, daß die endgültige Beschichtung mit Siliziumdioxid einheitlicher und weniger fehleranfällig ist als eine vergleichbare Siliziumdioxidabscheidung über eng aneinander liegenden Leitern, bei der Sorge zu tragen war, eine derartige Abscheidung "konform" herzustellen.
  • Diese und andere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile werden aus einer Betrachtung der nun folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung besser zu verstehen sein.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Plasmaabscheidungsreaktors, der gemäß eines veranschaulichenden Ausführungsbeispiels der Erfindung verwendet werden kann.
  • Fig. 2 und 3 zeigen schematische Schnittdarstellungen von Siliziumdioxidbeschichtungen, die gemäß dem Stand der Technik hergestellt sind.
  • Fig. 4 und 5 zeigen schematische Schnittdarstellungen, von Siliziumdioxidbeschichtungen, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellt sind.
    • Detaillierte Beschreibung
  • Nachfolgend wird auf Fig. 1 Bezug genommen; in dieser wird ein Plasmaabscheidungsreaktor 10 dargestellt, der zur erfindungsgemäßen Abscheidung von Siliziumdioxid verwendet werden kann. Der Reaktor umfaßt gegenüberliegende, im allgemeinen parallele Elektroden 11 und 12, zwischen denen ein Hochfrequenzplasma gebildet wird. Der Reaktor 10 kann ein gebräuchlicher, als "Precision 5000 System" bekannter Typ sein, der von Applied Materials Company of Santa Clara, Kalifornien, kommerziell erhältlich ist. Die Elektrode 12 wird mit Hochfrequenzenergie, typischerweise mit 13,56 MHz von einer Hochfrequenzquelle 13 angeregt. Die Elektrode 11 wird wie dargestellt geerdet und trägt einen Siliziumwafer 15, der ein Substrat bildet, auf dem eine Siliziumdioxid (SiO&sub2;)-Abscheidung herzustellen ist. Die Siliziumkomponente von SiO&sub2; für eine Abscheidung aus dem Plasma wird von gasförmigem Tetraethoxysilan (TEOS), das aus einer erwärmten Flüssigkeitsquelle 16 stammt, erhalten. Typischerweise ist TEOS kommerziell als Flüssigkeit erhältlich und eine verflüchtigte Form kann durch Einblasen von Helium aus einer Quelle 17 durch das flüssige TEOS und durch Ableiten verflüchtigter Moleküle aus dem TEOS-Behälter erhalten werden, so wie es schematisch angedeutet wird. Vorzugsweise ist in der Plasmaatmosphäre auch Sauerstoffgas enthalten, das aus einer Quelle 18 stammen kann. Gemäß der Erfindung wird auch aus einer Quelle 19 stammendes Ammoniumgas oder NH&sub3; verwendet, obwohl NF alternativ verwendet werden kann, wie unten diskutiert werden wird. Mannigfaltige Gasmeßgeräte und andere Apparaturen zum Einführen kontrollierter Mengen des gewünschten Gases sind von ihrer Art her bekannt und wurden um der Kürze willen nicht dargestellt oder beschrieben.
  • Die mit HF-angesteuerte Elektrode 12 ist hohl und umfaßt eine Vielzahl von Öffnungen 20, die das durch die Pfeile dargestellte Ausströmen des eingeführten Gases erlauben. Das Gas strömt also radial über die Oberfläche des Siliziumwafers und wird durch Öffnungen 21 in eine Platte 22 zu einem ringförmigen Vakuumkanal 23 geführt, aus dem es durch einen Auslaß 24 abgezogen wird. Die untere Elektrode 11 wird durch eine Vielzahl von Lampen 26, die direkt durch ein Quarzfenster 27 leuchten, um so auf eine Aluminiumoxidschicht 28 der Elektrode 11 aufzutreffen, erwärmt. Das erwärmt die Atmosphäre bis auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes eines jeden metallischen Leiters, der auf der Oberfläche des Wafers 15 enthalten ist. Die Aufgabe des Hochfrequenzplasmas ist es, Moleküle der Atmosphäre zu ionisieren und dabei genügend zusätzliche Energie bereit zustellen, um eine chemische Bedampfung des Siliziumdioxids auf einer Fläche des Wafers 15 aus den Silizium- und Sauerstoffkomponenten der Atmosphäre zu erlauben.
  • Der Siliziumwafer 15 wird typischerweise zuerst mit einer Siliziumdioxid-isolierenden Schicht, typischerweise durch CVD, bedeckt, auf der eine erste Leiterschicht gebildet wird. Es ist bekannt, daß Leiter und abgeschiedenes Siliziumdioxid wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, hergestellt werden können. Die erste Leiterschicht umfaßt Leiter 30, im Querschnitt dargestellt, die auf der Schicht des CVD- abgeschiedenen Siliziumdioxids 31 gebildet werden. Die Plasmaabscheidung aus TEOS ist bekanntermaßen geeignet, konforme bzw. sich anpassende Beschichtungen 32 von abgeschiedenem Siliziumdioxid über dem Substrat bereitzustellen. Bezeichnend für derartige Beschichtungen ist es, daß eine leichte Ausbauchung an den Ecken des Leiters wie gezeigt infolge etwas größerer Aussetzung der Ecken den Plasmamolekülen gegenüber vorkommt. Bei einer wie in Fig. 2 dargestellten gewünschten Dicke kann die abgeschiedene Beschichtung 32 ganz zufriedenstellend sein, besonders weil es eine zuverlässige Bedeckung der Ecken des Leiters 30 bietet. Wenn die Leiter dicht aneinander liegen ergeben sich jedoch gravierende Probleme, wenn das Siliziumdioxid bis zu einer Dicke abgeschieden wird, die ausreicht, um eine zweite Schicht von Leitern zu bilden.
  • Das als das Streckungsverhältnis oder Aspect- Verhältnis der Struktur bekannte Verhältnis der Höhe der Leiter 30 zu deren Abstand ist in Fig. 2 als annähernd gleich eins dargestellt. Wann immer die abgeschiedene SiO&sub2;- Dicke und das Streckungsverhältnis groß werden, wird das abgeschiedene Siliziumdioxid von benachbarten vertikalen Wänden wahrscheinlich wie in Fig. 3 dargestellt zusammenwachsen. Wenn größere Mengen von Siliziumdioxid auf der Struktur abgeschieden werden, werden sich die Ecken wahrscheinlich früher treffen, um im Zwischenraum zwischen den Leitern die Abscheidung zu vervollständigen. Das kann wie in Fig. 3 gezeigt wird zur Bildung einer Lücke 29 führen. Selbst wenn keine Lücken 29 gebildet werden, wird dort unweigerlich eine Unstetigkeit oder eine "Fuge" 34 infolge des Verschmelzens des abgeschiedenen Siliziumdioxids der gegenüberliegende vertikalen Seiten sein. Diese Störstelle in der abgeschiedenen Siliziumdioxidschicht 33 aus Fig. 3 kann Inhomogenitäten bei den isolierenden Eigenschaften des Siliziumdioxids hervorrufen und kann zusätzlich Bereiche von ungleichmäßiger Ätzung der Siliziumdioxidschicht bilden. In derartigen Bereichen von Störstellen kann sich während eines Betriebs der fertiggestellten integrierten Schaltung ein unerwünschter Durchschlag ereignen. Man kann annehmen, daß sich dieses Problem wahrscheinlich ereignet, wenn die Dicke des abgeschiedenen Siliziumdioxids mehr als die Hälfte des Trennungsabstands zwischen benachbarten Leitern beträgt.
  • Diese Probleme werden durch ein Plasmaabscheidungsverfahren gelöst, das eine Abscheidung an horizontalen Flächen des Substrats gegenüber den vertikalen Flächen bevorzugt. Wie in Fig. 4 dargestellt kann das zur Abscheidung einer Siliziumdioxidschicht 35 führen, die sehr dick ohne irgendeinen Kontakt zwischen gegenüberliegenden vertikalen Seitenwänden 36 und 37 hergestellt werden kann. Mit einer Abscheidung vorzugsweise an den horizontalen Flächen wird die Schicht zunehmend in der vertikalen Richtung dicker bei einem sehr geringen zunehmenden Wachstum der abgeschiedenen Schichtendicke in horizontaler Richtung. Weil sich eine fortschreitende Abscheidung vorzugsweise in einer Richtung ereignet, bezeichnen wir das als "anisotrope" Abscheidung des Siliziumdioxids im Gegensatz zu im wesentlichen gleicher Abscheidung in allen Richtungen, wie es für eine übliche konforme oder "isotrope" Siliziumdioxidabscheidung characteristisch ist.
  • Anisotrope Abscheidung wird vorzugsweise erreicht durch (1) Bereitstellung eines Gases in der Gasplasmaatmosphäre, das eine Siliziumdioxidabscheidung hemmt und (2) durch Verwendung einer ausreichend hohen Hochfrequenzleistung in dem Plasma, um derart hemmendes Gas vorzugsweise von horizontalen Flächen des Substrats zu entfernen. Bevorzugterweise ist also die Siliziumquelle in der Atmosphäre ein Molekül ist, das eine hohe Oberflächenbeweglichkeit oder eine hohe Oberflächendiffusion aufweist, so daß es unverzüglich zu auf der horizontalen Fläche gelegenen Oberfläche diffundiert, die infolge Stoßbeseitigung eines hemmenden Gasmoleküls zur Verfügung gestellt worden ist. Für diese Aufgabe, so wurde herausgefunden, ist TEOS als eine gut arbeitende Siliziumquelle. Wir haben herausgefunden, daß sowohl Ammoniak, NH&sub3;, als auch Stickstofffluorid, NF&sub3;, als hemmendes Gas arbeiten, obwohl wir glauben, daß andere hemmende Gase genauso zu finden sind. NH&sub3; und NF&sub3; werden also bevorzugt, weil sie an den abgeschiedenen Flächen stark absorbieren und deshalb an den vertikalen Flächen "kleben", um dort die SiO&sub2;- Abscheidung zu reduzieren. NF&sub3; hat den Nachteil, hochreaktionsfähig zu sein und ein Arbeiten mit diesem ist deshalb schwierig. Während TEOS eine Quelle für Sauerstoff genauso wie für Silizium sein kann, wird eine separate Sauerstoffquelle zur Abgabe eines hochwertigen SiO&sub2; bevorzugt.
  • Es wird auf Fig. 4 Bezug genommen; gemäß der üblichen Praxis wird die Siliziumdioxidschicht 42 auf dem Siliziumwafer 43 durch CVD abgeschieden. Die horizontale Fläche des Substrats, auf der dann die SiO&sub2;-Abscheidung durchgeführt wird, sind die horizontalen Flächen 39 des Metalleiters 40 und die horizontale Fläche 41 des CVD- Siliziumdioxids 42. Während der Abscheidung des Siliziumdioxids 35 neigen die NH&sub3;-Moleküle dazu, die Reaktion zu hemmen, was zu einer Siliziumdioxidabscheidung führt. Mit einer relativ hohen Hochfrequenzleistung von 100 Watt oder mehr finden energiereichere Ionenkollisionen von Molekülen aus dem Plasma mit den horizontalen Flächen 39 und 41 statt, als mit den vertikalen Flächen 44. Das kommt daher, weil sich die vom Substrat erstreckenden elektrischen Feldlinien im wesentlichen in vertikaler Richtung erstrecken. Mit einer relativ hohen elektrischen Hochfrequenzleistung wird das zu energiereicheren Kollisionen mit den horizontalen Flächen als mit den vertikalen Flächen führen, sowohl in der Anzahl als auch der Energie der hemmenden Ionen und Moleküle, was also zu einer niedrigeren Oberflächendichte von NH&sub3;-Molekülen auf den horizontalen Flächen als auf den vertikalen Flächen führt. TEOS-Moleküle bewegen sich schnell, um die verfügbaren Lagen auf den horizontalen Flächen einzunehmen und reagieren um SIO&sub2; zu bilden.
  • Mit unserer Erfindung wird normalerweise einige Abscheidung an den vertikalen Flächen vorhanden sein, aber wir haben herausgefunden, daß ein Abscheidungsverhältnis von mehr als zwei zu eins ganz bequem hergestellt werden kann. Vorzugsweise wird das Siliziumdioxid mit einer Dicke abgeschieden, die die Hälfte des Trennungabstandes von zwei benachbarten Leitern auf dem ersten Metalleitermuster überschreitet. Nach der in Fig. 4 dargestellten Abscheidung kann die obere Oberfläche des abgeschiedenen Siliziumdioxids bis auf die durch die gestrichelte Linie 45 gezeigte horizontale Höhe geätzt oder geschliffen werden. Wenn das getan ist, ist das zurückbleibende Siliziumdioxid frei von Lücken und Spalten trotz der engen Dichte der vertikalen Kanten 44. Als Folge daraus kann die neue SiO&sub2;-Oberfläche eine Isolation und einen Träger für eine zweite Schicht von Leitern bereitstellen.
  • Es wird auf Fig. 5 Bezug genommen; das derzeit bevorzugte Verfahren zur Verwendung der Erfindung, um zwei Leitungsschichten herzustellen, umfasst es, die abgeschiedene Schicht 35 auf eine horizontale Höhe gleich der oberen Schicht von Leitern 40 zu schleifen, wobei die Leiter als "Halt oder Stop" für die Schleifbearbeitung dienen. Danach wird eine zweite abgeschiedene Siliziumdioxidschicht 47 auf der glatten Oberfläche der Leiter 40 und der Siliziumdioxidschicht 35 hergestellt und nach Vollendung der Schicht 47 wird die zweite Schicht von Leitern 46 gebildet. Wie bekannt ist, kann Ätzen auch zum Glätten oder Planieren der Oberfläche der abgeschiedenen Schicht 35 eingesetzt werden.
  • Zur Demonstration der Erfindung verwendeten wir wie vorhergehend erwähnt einen Reaktor 10 des üblichen als Applied Materials Precision 5000 System bekannten Typs, wie in Fig. 1 gezeigt. Der Druck in dem Reaktor betrug neun Torr, der Abstand zwischen den Elektroden 11 und 12 betrug 200 mil, der Wafer wurde auf der geschliffenen Elektrode, wie in Fig. 1 dargestellt, plaziert und wurde auf eine Temperatur von 390 Grad Celsius erwärmt. TEOS wurde durch Einfließenlassen von 300 Standard-Kubikzentimeter pro Minuten (sccm) von Helium durch den TEOS-Gluckertopf 16 mit einer flüssigen TEOS-Temperatur von 34 Grad Celsius eingeführt. Sauerstoff wurde mit einer Geschwindigkeit von 300 sccm eingeführt. 350 Watt einer Hochfrequenzleistung bei 13,56 Megahertz steuerten die Elektrode 12 wie dargestellt. Die Wafer 15 hatten jeweils einen Durchmesser von 5 inch.
  • Mit 20 sccm des wie gezeigt eingeführten NH&sub3; betrug das Verhältnis der abgeschiedenen Siliziumdioxiddicken auf den horizontalen Flächen ("b") zur Dicke des abgeschiedenen Siliziumdioxids an den vertikalen Flächen ("s") 2,336, d.h. b geteilt durch s = 2,336. Mit ausströmendem NH&sub3; von 100 sccm betrug das Verhältnis b geteilt durch s auch 2,336, welches andeutete, daß Steigerungen im Ammoniakbestandteil nicht sehr stark das Dickenverhältnis verändern. Mit 20 sccm von NF&sub3; betrug das b/s-Verhältnis 2,476. Mannigfaltige Prüfungen des gebildeten SiO&sub2;-Films der optischen dekadischen Extinktion und des Brechingsindex läßt uns zu dem Schluß kommen, daß die Qualität des mit unserer Erfindung hergestellten abgeschiedenen SiO&sub2; für integrierte Schaltungsaufgaben zufriedenstellend ist. Derartige Prüfungen ergaben jedoch, daß die mit NH&sub3; hergestellten Filme hochwertiger waren als die mit NF&sub3; hergestellten. Im Hinblick auf die Tatsache, daß NF&sub3; ein relativ gefährliches Material ist, lassen derartige Prüfungen für die meisten Aufgaben NH&sub3; als das bessere Inhibitorgas erscheinen, obwohl NF&sub3; ein etwas größeres b/s-Verhältnis ergibt.
  • Wir haben guten Grund zu glauben, daß andere Materialien als NF&sub3; oder NH&sub3; gefunden werden können, die gemäß unserer Erfindung eine Siliziumdioxidabscheidung hemmen werden.
  • Die vorstehende Apparatur und die Verfahren wurden nur zur Veranschaulichung der Erfindungsgedanken beschrieben. Andere Hochfrequenz- Plasmaabscheidungsapparaturen können innerhalb des Schutzbereichs von Fachleuten verwendet werden.

Claims (16)

1. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltungseinrichtung umfassend die Schritte des Abscheidens von Siliciumdioxid an einem Substrat durch Aussetzen des Substrates einem Hochfrequenzplasma in einer Atmosphäre, die eine Quelle von Silicium und eine Quelle von Sauerstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Inhibitorgas in die Atmosphäre eingebracht wird, welches die Abscheidung von Siliciumdioxid an der Substratoberfläche hemmt, und
das Hochfrequenzplasma durch Aussetzen der Atmosphäre einer Hochfrequenzleistung von mehr als 100 W gebildet wird, wobei die Dichte des Inhibitorgases an einer horizontalen Oberfläche des Substrates in Bezug auf vertikale Oberflächen des Substrates vermindert ist, wobei vorzugsweise Siliciumdioxidabscheidung an den horizontalen Oberflächen unterstützt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle des Siliciums Tetraethoxisilan umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Inhibitorgas NH&sub3; umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Inhibitorgas NF&sub3; umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Atmosphäre Sauerstoff umfaßt.
6. Verfahren nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Hochfrequenzplasma durch eine erste und eine zweite parallele Elektrode erzeugt wird, wobei die erste Elektrode an eine Hochfrequenzquelle angeschlossen ist, die zweite Elektrode geerdet ist und das Substrat an einer der Elektroden gehalten ist, und das Inhibitorgas ein Gas ist, welches an dem Substrat stark absorbiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Inhibitorgas NH&sub3; umfaßt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Inhibitorgas NF&sub3; umfaßt.
9. Verfahren zur Herstellung integrierter Schaltungen umfassend die Schritte des
Ausbildens eines ersten leitfähigen Metallmusters über einem Halbleitersubstrat,
Anordnens des Substrates an einer Elektrode eines Hochfrequenzreaktors mit zwei Elektroden,
Einbringens einer Atmosphäre in den Reaktor, welche Tetraethoxisilan umfaßt,
Anregens einer Elektrode des Reaktors mit Hochfrequenzleistung, um so die Abscheidung von Siliciumdioxid an dem Substrat zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß
die angeregte Elektrode mit Hochfrequenzleistung von mehr als 100 W angeregt wird und
die Atmosphäre ein Gas umfaßt, welches die Abscheidung von Siliciumdioxid an dem Substrat hemmt, wobei die Dichte des Inhibitorgases an horizontalen Oberflächen des Substrates in Bezug auf vertikale Oberflächen des Substrates vermindert ist, wodurch die vorzugsweise Siliciumdioxidabscheidung an den horizontalen Oberflächen unterstützt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Inhibitorgas aus der aus NH&sub3; und NF&sub3; bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Atmosphäre ferner Sauerstoff enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 11, ferner dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Hochfrequenzelektroden durch Hochfrequenzenergie angeregt wird, eine zweite der beiden Elektroden geerdet und das Substrat an der zweiten Elektrode gehalten ist.
13. Verfahren nach Anspruch 9, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Siliciumdioxid bis zu einer Dicke abgeschieden wird, welche den halben Trennungsabstand von zwei benachbarten Leitern des ersten Metalleitermusters überschreitet.
14. Verfahren nach Anspruch 12, ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Metalleitungsmuster über dem abgeschiedenen Siliciumdioxid ausgebildet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die obere Oberfläche des Siliciumdioxids geebnet wird und danach ein zweites Metalleitungsmuster über der geebneten Siliciumdioxid-oberfläche ausgebildet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, ferner dadurch gekennzeichnet, daß nach der Ebnung eine zweite Beschichtung von Siliciumdioxid an dem geebneten Siliciumdioxid abgeschieden wird und danach das zweite Metalleitungsmuster an der zweiten Beschichtung von Siliciumdioxid ausgebildet wird.
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