NL7905866A - Werkwijze voor het etsen. - Google Patents

Werkwijze voor het etsen. Download PDF

Info

Publication number
NL7905866A
NL7905866A NL7905866A NL7905866A NL7905866A NL 7905866 A NL7905866 A NL 7905866A NL 7905866 A NL7905866 A NL 7905866A NL 7905866 A NL7905866 A NL 7905866A NL 7905866 A NL7905866 A NL 7905866A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
etching
etchant
halogen
active
process according
Prior art date
Application number
NL7905866A
Other languages
English (en)
Other versions
NL189325C (nl
NL189325B (nl
Original Assignee
Western Electric Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Western Electric Co filed Critical Western Electric Co
Publication of NL7905866A publication Critical patent/NL7905866A/nl
Publication of NL189325B publication Critical patent/NL189325B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL189325C publication Critical patent/NL189325C/nl

Links

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
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • 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
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
    • 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
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • 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
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
    • H01L21/32137—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas of silicon-containing layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Description

4 Ί I- νο 8123
Western Electric Company, Incorporated.
New York, Verenigde Staten wan Amerika.
Werkwijze voor het etsen.
Vervaardigingswerkwij zen overeenkomstig de uitvinding kunnen worden toegepast voor geïntegreerde schakelingen met een grote dichtheid en een fijn oplossend vermogen, alsmede afzonderlijke organen. De technologie van primair "belang is op dit moment de technologie op has is 5 van silicium. Andere van belang zijnde gebieden omvatten de gebieden op basis van andere halfgeleidertechnologie, alsmede magnetisme, geïntegreerde optische stelsels, enz.
Grootschalige, geïntegreerde schakelingen op basis van silicium technologie zijn voorbeelden van lithografisch vervaardigde ketens met een grote orgaandichtheid. Ketens, alsmede afzonderlijke organen, zijn in samenhang met het gezichtspunt van de vervaardiging gebaseerd op andere halfgeleider technologie. Andere van belang zijnde gebieden bevatten magnetische schakelingen, bijvoorbeeld bellengeheugen, geïntegreerde optische stelsels, enz. Omdat de vervaardiging van groot-^ schalige, geïntegreerde schakelingen op bsÊLs van siliciumèen voorbeeld is van de onderhavige leer, wordt deze in verband daarmede besproken.
Het vormen van patronen vindt thans plaats op afzonderlijke ’maskers, die dienen voor het maken van een kopie van patronen in voor straling gevoelige lagen (beschermingslagen) op de constructie., die 20 wordt vervaardigd. De ontwikkeling naar een steeds verder gaande mi niaturisering (vanaf de thans gebruikelijke ontwerpregel van ongeveer H ^um tot uiteindelijk onderdelen van een ^um) heeft veranderingen . tot gevolg in de vervaardigingswerkwijzen. In hoofdzaak als gevolg van 'registreermoeilijkheden, neemt bijvoorbeeld de belangstelling toe 25 voor een benadering zonder maskers, bekend als het direkt bewerken.
Bij het direkt bewerken worden beschermingslagen op de plaatjes, zelf op de eerste plaats afgetekend met een patroon, waarbij deze lagen vervolgens dienen als wegwerpbare maskeer lagen.
Maskeerlagen, dienen ongeacht of deze zijn vervaardigd door het 30 primair of secundair aanbrengen van een patroon, voor het aftekenen 790 59 66 i 2 ♦
Tran daaronder liggend materiaal via een grote verscheidenheid aan daarop volgende behandelingsstappen. Een werkwijze van bijzonder belang omvat het etsen voor het produceren van met een patroon uitgeruste lagen uit materialen, zoals silicium, monokristallijn, alsmede polykristal- ς lijn silicium oxyde, silicium nitride (soms uit een plasma af gezet, soms pyrolitisch afgezet), enz.
Tegenwoordige ontwerpregels zijn zodanig, dat een voldoende oplossend vermogen voor kenmerken kan worden bereikt door het gebruik van het nat behandelen, bijvoorbeeld chemisch etsen. De noodzaak voor ^ het dichter bij elkaar liggen van kenmerken geeft aanleiding tot een bijkomende noodzaak voor nauwkeurig geregelde etsprofielen (in het algemeen rechte vertikale etswanden zonder waarneembare ondersnijding onder' de beschermingslaagranden van het masker).
De noodzaak voor anisotroop etsen is bevredigd door droge be- 15 ...
handelingen met grote energie, zoals het ionenfraisen, het kathodever- stuiven en dergelijke. Hoewel dergelijke behandelingen bevredigend zijn voor vele doeleinden, maken zij echter de vervaardiging ingewikkeld door beschadiging door straling, snelle erosie van de bescherming en andere uitwerkingen als gevolg van beschieting. Plasma etswerkwijzen 20 verschaffen voordelen van het droog behandelen, maar hebben niet al-‘ tijd een regelbaar anisotroop etsen tot gevolg. Hoewel vertikale wanden soms kunnen worden benaderd door een juiste keuze van de plasma-omstan-digheden (gebruik van een lage druk en andere omstandigheden, die een gerichtheid inbrengen), kan beschadiging door straling weer een moei- 25 .....
lijkheid zijn.
De vervaardiging van organen en schakelingen doet zijn voordeel met plasma etswerkwijzen, die veelzijdigheid verschaffen in het ets-profiel. De stelsels zijn voldoende veelzijdig om vertikale wanden of andere gewenste profielen tot gevolg te hebben. Voorkeursuitvoerings- 30 . . . . · vormen met een verscheidenheid aan plasma-energie-drukomstandigheden maken het kiezen mogelijk van de reactievat omstandigheden, die beschadiging als gevolg van secundaire rontgenuitstraling, toegeschreven aan krachtige elektronen, tot een minimum beperken.
Met betrekking tot de gebruikelijke voorkeur voor vertikale ets— wanden, kan kan het ondersnijden worden geregeld. Het etsen van zijwan- 790 58 66 35 _ A, 3 . den, die onder beschermingslagen liggen, wordt geregeld door tiet ver-s chaff en van herverbindingsplaat s en voor actieve etsmiddelen in de nabijheid van dergelijke wanden.
Het onderhavige etsen geschiedt met middelen, die het gevolg zijn van het in het plasma brengen van een juiste gassamenstelling. De gassamenstelling kan worden geacht verschillende middelen te bevatten, die in het plasma (a) overwegend werkzame etsmiddelen geven en (b) een herverbindingsmiddel. Hoewel gemakshalve op deze wijze aangegeven, kan een van deze twee plasmamiddelen een aanvangsmiddel zijn, dat wil zeggen afhankelijk zijn van de oppervlaktetoestand of andere reacties voor de werking daarvan.
Het is een belangrijk deel van de onderhavige leer, dat afzonderlijk aan te geven reactiemiddelen erin begrepen het veranderen mogelijk maken van de onderlinge hoeveelheden van dergelijke reactiemiddelen.
De verandering in de reactiemiddelverhouding met als gevolg een verandering in de etsmiddel-herverbindingsmiddelverhouding, maakt het naar maat etsen van profielen mogelijk. Bij voorkeursuitvoeringsvormen, kunnen rechte vertikale wanden (of andere gewenste profielen) worden vervaardigd voor een grote verscheidenheid aan behandelingsomstandig-heden door het veranderen van deze verhouding.
Het onderhavige onderwerp heeft betrekking op de vervaardiging van voorwerpen, zoals ketens en afzonderlijke organen, waarbij êên of meer plasma-etswerkwijzen worden gebruikt. Noodzakelijk voorafgaande lithografische behandelingen kunnen bestaan uit het maken van een kopie door een af zonder lijk masker of langs de weg zonder maskers, d.w.z. door het direkt behandelen. In ieder geval worden de voorwerpen, die de be-handeling ondergaan, tijdens de betrokken fazen voorzien van een aan-heehtende beschermingslaag, waarop een patroon wordt afgetekend door (1) actinische straling, die het oplossend vermogen verandert en (2) ontwikkeling in een oplosmiddel voor het gekozen verwijderen van belichte gebieden of niet-belichte gebieden in afhankelijkheid van het positief of negatief werken van de beschermingslaag. Bij bepaalde varianten van de behandeling kan niet de "bescherming" zelf zijn voorzien van een patroon door actinische bestraling, maar direkt zijn voorzien van een patroon of indirekt door het maken van een kopie van een of an- 790 5 8 66 / k der daaroverheen liggend, voor straling gevoelig, met een patroon af getekend materiaal.
Het "betrokken "behandelen "betekent volgens de uitvinding noodzakelijkerwijze het gekozen met plasma etsen van een bloot gelegde onder-5 laag, die zich onder de van een patroon voorziene beschermingslaag bevindt. Aangetroffen materialen,, materialen die moeten worden geëtst, zijn veranderlijk overeenkomstig het voorwerp dat behandeling ondergaat. In het commercieel van belang zijnde geval van grootschalige, geïntegreerde schakelingen, omvatten thans aangetroffen materialen: ^ silicium (monokristallijn of polykristallijn), silicium oxyde (al of niet gestimuleerd), silicium nitride (uit een plasma of pyrolytisch afgezet), alsmede beschermingslagen zelf (het verwijderen waarvan het "aftrekken" kan omvatten van daaroverheen liggend materiaal," enz.). Afhankelijk van de technologie: halfgeleider optische stelsels, magne-15 tische stelsels, enz., kunnen andere materialen worden aangetroffen.
Voorbeelden omvatten borium nitride, duurzame legeringen, gesubstitueerde yttrium ijzer granaat, lithium niobaat, lithium tantalaat, enz.
De onderhavige werkwijzen zijn van primair belang voor wat betreft 20 de vervaardiging van fijnlijnige organen of ketens. Op dit moment volgt de stand van de techniek van grootschalige, geïntegreerde schakelingen de ontwerpregels van ongeveer !+ ^um. Het gebruik van plasma-etsen is gebruikelijk bij de vervaardiging van dergelijke grootschalige, geïntegreerde schakelingen.
25 Het toenemend miniaturiseren met een daarmede samenhangende verkleining van ontwerpregels tot de ^um- en gedeelten van yum gebieden heeft waarschijnlijk een toenemend gebruik van plasma-etsen tot gevolg. De verkleining van ontwerpregels heeft de oplegging tot gevolg van verdere eisen aan etsprofielen, in het algemeen in de richting.van, 30 vertikale randen met een minimum ondersnijden.
De voorgaande wensen worden verwezenlijkt door het gebruik van etsstelsels, die het gevolg zijn van het inbrengen van gasvormige reactiemiddelen, die kunnen worden beschouwd als een mengsel van twee of meer componentgevende bestanddelen. Het in het plasma brengen van 35 een dergelijk reactiemiddel geeft twee middelen, te weten (1) een 790 58 66 5 -- « overwegend werkzaam etsmiddel, en een (2) herverbindingsmiddel.
De aard van het herverbindingsmiddel is zodanig, dat een herver-binding plaats vindt van het overwegende middel hij of nabij etswanden voor het verschaffen van een drager voor het regelen van de mate van 5 etsaantasting van de wanden.
Een belangrijk kenmerk van de onderhavige werkwijzen is afhankelijk van de onderkenning, dat de hoeveelheid herverbindingsmiddel., alsmede etsmiddel, begrensd is. Verstelling van de hoeveelheid van het ene met betrekking tot het andere, maakt een mate van regeling mogelijk, die 10 vertikale, platte etswanden tot gevolg kan hebben of voor wat dat betreft wanden, die enige regelbare mate van ondersnijding vertonen. Het is onder omstandigheden, die de voorkeur geven aan het herverbindingsmiddel boven het etsmiddel, zelfs mogelijk wanden te verschaffen, die "negatieve onderscheiding" vertonen (waarbij de geëtste wanden buiten 15 de maskerrand uitsteken in het niet-gemaskeerde gebied).
Ten behove van de uiteenzetting verdient 'het voorkeur termen te definiëren, waarvan bepaalde veel worden gebruikt en bepaalde andere bijzonder zijn voor de onderhavige leer.
Plasma-et sen.Een etsen, dat in hoofdzaak plaats vindt dankzij am-20 standigheden, opgewekt in een plasma. De definitie omvat een aantal werkwijzen, gewoonlijk aangeduid met bepaalde uitdrukkingen: bijvoorbeeld het reactief ionenetsen, het kathodeverstuivingsetsen, enz. Vanuit het onderhavige gezichtspunt, hebben de betrokken werkwijzen voldoende weinig‘energie en een voldoende hoge druk, zodat het etsen op de eerste 25 plaats afhankelijk is van een chemische reactie op het oppervlak, dat wordt geëtst. De uitdrukking "plasma-etsen" is bestemd om werkwijzen uit te sluiten, waarbij het overheersende mechanisme voor het verwijderen een overdracht van hoeveelheid van beweging omvat, d.w.z. dat de uitvinding ondermeer geen betrekking heeft op het ionenfraisen.
30 Beschermingslaag. Deze uitdrukking wordt gebruikt in de beteke nis van zijn erin begrepen betekenis, d.w.z. voor het definiëren van materiaal, dat over een te etsen onderlaag heen ligt, waarbij de beschermingslaag de aantasting van het onderliggende materiaal door een ^ reactiemiddel, in de onderhavige gevallen door een etsmiddel, begrenst.
35 ia overeenstemming met algemeen gebruik is het niet vereist, dat de 790 58 66 I- 6 t beschermingslaag in zijn oorspronkelijke of van een patroon voorziene vorm gevoelig is voor straling. Derhalve omvat de uitdrukking' 'bovenliggend materiaal, dat zelf met een patroon kan zijn afgetekend door·een bijbehorend bestralen en een daarop volgend ontwikkelen, alsmede een boven-5 liggend materiaal, dat niet stralinggevoelig is en dit ook nimmer was, maar dat met een patroon kan worden af getekend door andere middelen.
In het algemeen wordt een onderhavige beschermingslaag, omdat dit het belangrijkst is, van een patroon voorzien bij randgebieden, die een afscheiding bepalen tussen een materiaal, dat moet achterblijven, en 10 materiaal, dat gedurende het etsen moet worden verwijderd. Het reactie- middel heeft betrekking op materiaal, zoals dit in het plasma is gebracht. Dit materiaal, gewoonlijk gasvormig, kan worden beschouwd als een gasvormig mengsel, dat althans twee reactiemiddelcomponenten bevat: (1) een reagerende etsmiddeleomponent en een (2) reagerende 15 herverbindingscomponent. Een dergelijk reactiemiddel, dat gewoonlijk neutraal is (niet geladen) kan elementaire, twee-atomige en/of chemisch samengevoegde middelen bevatten. Hoewel de twee genoemde reactiemiddelcomponenten van primair belang zijn vanuit het onderhavige gezichtspunt, kan een ander materiaal worden ingébracht. Aanvullend ma-20 teriaal kan dienen als drager, verdunningsmiddel, enz.
Actieve componenten. Dit zijn componenten, die aanwezig zijn in het plasma en verantwoordelijk voor de twee werkingen van primair * belang voor de onderhavige leer:
Etsmiddel. Middelen, die via een chemische reactie met het opper— 25 vlak, dat wordt geëtst, op de eerste plaats verantwoordelijk zijn voor de materiaalverwijdering. Voor vele doeleinden wordt dit bij de bespreking uitgedrukt als overwegend etsmiddel, en
Herverbindingsmiddel. Herverbindingsplaatsen, die verantwoordelijk zijn voor het eindigen van de werkzame levensduur van het overwe-30 gende etsmiddel. Volgens de aanvrage worden de omstandigheden zodanig gekozen, dat het herverbindingsmiddel werkzaam is voor het inactiveren ) (of althans in belangrijke mate verminderen van de activiteit van) het overwegende etsmiddel bij of nabij de etswanden.
Etsprofiel. Wandgedaante, geproduceerd in het materiaal, dat 35 wordt geëtst. In het algemeen heeft de uitdrukking betrekking op een 790 5 8 66 ·= 7 dergelijk profiel bij of volgende op het etsen. Aangetroffen profielen zijn : Vertikaal.In hoofdzaak platte etswanden op een vlak, dat gemeenschappelijk is met de bepalende, bovenliggende beschermingslaag-rand, en loodrecht op het onderlaagoppervlak. Hoewel enige etsing 5 van de beschermingslaagrand kan optreden, wordt dit bij voorkeur tot een minimum beperkt, zodat het vlak zich in een stand bevindt, die de stand benadert van de beschermingslaagrand, voorafgaande aan het etsen, ©ndersnijding. Een geëtste wand, waarvan een bepaald gedeelte, ih het algemeen het bovenste gedeelte, is "ondersneden”, d.w.z. dat het onder de beschermingslaag ligt, en
Hegatieve ondersnijding. Dit bepaalt randgedaanten, geproduceerd gedurende het etsen, waarnij een verdergaand etsen werkzaam is op een afnemend gebied, zodat het bodemvlak van het geëtste gebied 15 kleiner is dan het kenmerkende, bepaald door de betrokken ope ning in de beschermingslaag.
Isotroop etsen.Dit heeft betrekking op een werkwijze van willekeurig etsen, waarbij het etsen met een regelmatige snelheid voortschrijdt in alle richtingen (zowel vertikaal als zijdelings). Het isotroop etsen 20 heeft derhalve het ondersnijden tot gevolg, maar een bepaalde on- dersnijding, waarbij het geëtste gebied, dat het dichtst bij de beschermingslaag ligt, is ondersneden tot een afmeting, die ongeveer gelijk is aan die van de vertikale etsafmeting. Het isotroop etsen is onafhankelijk van het ondersnijden als gevolg van te ver etsen (hetgeen 25 kan optreden bij het anisotroop etsen).
Anisotroop etsen. Een etsen, dat het gevolg is van enige gerichtheid, die het divergeren van isotroop etsen veroorzaakt. In deze betekenis kan het ondersnijden, ongeacht of dit negatief of positief is, anisotroop zijn zolang het etsen onregelmatig voortschrijdt in twee 30 richtingen, bijvoorbeeld vertikaal en zijdelings. Ideaal anisotroop etsen heeft betrekking op etsen, dat een in hoofdzaak platte, vertikale etswand tot gevolg heeft in een vlak, dat ongeveer het vlak is van de oorspronkelijke beschermingslaagrand, voorafgaande aan het etsen.
React iemi ddelsamenst elling.
35 De algemene aard van de reaetiemiddelsamenstelling is in het 7905866 V 8 voorafgaande aangegeven. Stelselvoorbeelden. steunen in het algemeen op een van een halogeen afgeleid, actief etsmiddel, dat vil zeggen op "basis van een massaspectroscopische analyse van de uit stroming. Een der-• gelijk middel, waarschijnlijk een atomaire halogeen, "bijvoorbeeld 5 chloor of broom, wordt in samengestelde vorm in het reactiemiddel ge· bracht. In het geval van atomaire chloor, kan het overwegende, ingébrachte middel, in de vorm zijn van Cl2, CF^Cl, enz. Het reactiemiddel is gewoonlijk gasvormig, waarbij voor het voorkomen van mogelijke condensatie, al het ingebrachte materiaal bij voorkeur gasvormig is bij 10 kamertemperatuur of nabij kamertemperatuur. Het herverbonden reactiemiddel is in het geval van het met silicium etsen, mogelijk een fluoor-koolstof. Voorbeelden zijn C^Fg en CF^Cl. Voor etsmiddelstelsels en -omstandigheden, werkzaam voor het geven van nuttige ets snelheden, is het in het algemeen een eis, dat het herverbindingsmiddel betrek-15 kelijk inactief is als een etsmiddel met betrekking tot de materialen in het voorwerp, dat behandeling ondergaat. Hoewel fluoorkoolstofradi-kalen voldoende inactief zijn met betrekking tot silicium, alsmede " - bovenliggende beschermingslagen, zijn zij in het algemeen niet geschikt voor bepaalde andere materialen, bijvoorbeeld aluminium. Bij een onder- . .
. 20 havig voorbeeld, is een voor het aluminium etsen werkzaam herverbindingsmiddel., afkomstig van het herverbindingsmiddel BCl^.
Onderlinge hoeveelheden van de twee werkzame componenten worden zodanig vastgesteld, dat het gewenste et spr of iel het gevolg is. Van. belang zijnde omstandigheden, die hierna gedetailleerd worden besproken, 25 zijn het oppervlaktegebied van de beschermingslaagrand en andere omstandigheden, die bepalend zi jn. voor de herverbindingsmiddelhoeveelheid, alsmede het overwegende etsmiddel. Dit laatste, dat in hoofdzaak wordt vastgesteld op basis van de aard van het overwegende etsmiddel zelf, wordt eveneens beïnvloed door andere parameters, zoals de energie, de 30 druk, enz. Onder vele omstandigheden overschrijdt' de ingebrachte herverbindingsmiddelcomponent de etsmiddelcomponent met een factor van twee of meer voor het 'ideaal anisotroop etsen (de onderhavige verhoudingen zijn in het algemeen molair). Dienovereenkomstig is CF^Cl, dat kan worden behandeld als een 1. : 1 molair mengsel: van herverbinding-35 reactiemiddel en ets-reactiemiddel, althans niet geschikt voor het 790 5 8 66 9 onderhavige ideale anisotrope etsen. Eet overvegende etsmiddel, dat het resultaat is van dit 1 : 1 mengsel, heeft een mate van onder snijding tot gevolg, die in het algemeen "bovenmatig is voor het beoogde gebruik onder de voorkeurs et somstandigheden.
5 De onderhavige leer verschaft veelzijdigheid in het op maat pro fileren als gevolg van de bepaling van de componentenverhouding. CF^Cl kan samen met het herverbindings-reactiemiddel C^Fg worden ingebracht voor het verschaffen van een etsprofiel, dat in het algemeen geschikt is voor vervaardiging. Voor het stelselvoorbeeld van C^F^-Cl^, heeft 10 5 - 1U volumeprocent Clg zowel een goed etsen tot gevolg, als onder andere, hierbij voorgeschreven omstandigheden, profielen, die ideaal 'anisotroop zijn of anderszins geschikt voor vele doeleinden. Hoewel het werkzame reaetiemiddel ingewikkelder kan zijn, wordt het gemakshalve beschouwd als het aangenomen overwegende etsmiddel Cl en het 15 herverbindingsmiddel CF^· Op deze wijze uit gedrukt en onder aanneming van een evenredige plasma-activering, kan een formule-eenheidverhouding van 2 - lk% zowel een doeltreffend etsen tot gevolg hebben als een ideale of anderszins gewenste anisotropie onder het merendeel van de omstandigheden. Gezien het feit, dat de selectiviteit (bijvoorbeeld 20 voor silicium met betrekking tot SiO^) toeneemt- bij toenemend ingevoerd Cl,,, kan een bruikbare verhouding de lk% overschrijden, een hoogte bereiken van zelfs 90% of nog meer, wanneer de onderlinge afstand vol-doende is, zodat het daaruit voortvloeiende ondersnijden kan worden aanvaard.
25 Een ander stelsel, gebruikt in het voorbeeld, is het samenhangende halogeenstelsel, afhankelijk van het inbrengen van samengevoegd broom. Verhoudingsbereiken voor dit stelsel zijn soortgelijk aan die, besproken voor het overeenkomstige chloorstelsel. Een ander in de voorbeelden weergegeven stelsel omvat het inbrengen van BCl^ - C-^. Hierbij is ge-30 makshalve het overwegende etsmiddel te zien als atomair chloor, en het herverbindingsmiddel als te zijn afgeleid van BCl^ mogelijk BC1 Verhoudingsber eiken voor wat betreft Cl : BCl^ liggen tussen 0,1 en 5% met een iedeaal anisotroop etsen als gevolg of een ander gewenst anisotroop etsen onder het merendeel van de voorziene omstandigheden.
25 Tenslotte is nog op te merken, dat het merendeel van de onderha- 7905866 10 vige uitvoeringsvormen afhankelijk is- van het inhrengen van te identificeren herverbindings- en etsmiddelen. In het algemeen is het reactie— middel een gas vormig mengsel, zodat dus veranderingen mógelijk zijn in de verhouding van de twee reactiematerialen. Deze veelzijdigheid is ^ van uiterst belang, doordat dit het op maat profileren mogelijk maakt op ideale anisotropie of een andere gewenste inwendige weerstand onder een verscheidenheid aan behandelingsomstandigheden. Zoals gezegd, zijn de belangrijkste behandelingsomstandigheden die, welke een voldoende hoge druk en lage energie omvatten -voor het werken mogelijk te maken met ^ minimum gevolgen, toe te schrijven aan het overdragen van een hoeveelheid van beweging.
Het is niettemin waar, dat betrekkelijk ongebruikelijke omstandigheden het mogelijk kunnen maken, dat (t) chemisch tot een enkele verbinding samengevoegde reactie-herverbindingsmiddelen een vaste verhou-^ ding tot gevolg hebben, en zelfs (2) etsmiddel-herverbindingsmiddelsamenstellingen., toe te schrijven aan iên enkel inleidend reactiemiddel.
. Het eerste geval, waarvan CF^Cl een hoofdvoorbeeld is, heeft in het mate van ondersnijding tot gevolg, die voor de meeste doeleinden onaanvaardbaar is, maar voor een grote onderlinge afstand tussen het ken- 20 · merkende, kan worden toegelaten. Bepaalde'samengestelde reactiemiddelen kunnen inherent een verhouding verschaffen,» die een dichter bij het' ideaal liggende anisotropie tot gevolg hebben. Dit laatste blijkt bruikbare profielen alleen te geven, wanneer de ets snelheid betrekkelijk laag i-s onder de gebruikelijk de voorkeur verdienende ets omstandigheden.
25 . . .
Deze laatste opmerking wordt inherent geacht, omdat bruikbare profielen overeenkomstig de onderhavige leer zijn, te wegen het gevolg van het evenwicht tussen etsen en herverbinden.
Een uitgebreide reeks onderzoekingën suggereert, dat de profiel- regeling het gevolg is van een samenstel van de factoren (a) fysische 30 - * toestand van het oppervlak van de beschermingslaagrand (of meer in het algemeen van het gehele randoppervlak met inbegrip Van blootgelegd materiaal tijdens het voortschrijden van. het etsen , (b) de chemische aard van het randoppervlak en (c) de aard van de waarschijnlijk door het plasma geproduceerde middelen, zoals gebracht in de nabijheid van de 35 ...
wand. Aangegeven wordt, dat het aantal werkzame herverbindmgsmiddeleen- 790 58 66 «· 11 heden beperkt is, welke gevolgtrekking kan worden verklaard met "betrekking tot de verzadiging of liet nagenoeg verzadigen van "beschikbare re-actieve plaatsen op het teschermingslaaggedeelte van het van -een wand voorziene oppervlak. Verandering van de oppervlaktegladheid heeft de 5 onverwachte noodzaak tot gevolg van een bijbehorende verandering in het overwegende etsmiddel overeenkomstig de verzadigingspremisse.
De grote ongelijkheid in de chemische en fysische aard van de verscheidenheid aan beschermingslagen, die werkzaam is gebleken voor het verschaffen van herverbindingsplaatsen, leidt tot de conclusie, 10 dat overigens in overeenstemming met bekende kennis, elke organische samenstelling, die kan worden gebruikt als een beschermingslaag, kan . dienen (elke polymeer met-als hoofdbestanddeel koolwaterstof verschaft een oppervlak voor herverbinding, maar moet redelijk stabiel zijn in de plasma-omgeving om te dienen als een beschermingslaag). Uitgevoerde 15 onderzoekingen omvatten novolakken met een verscheidenheid aan mole- culairgewichten en samenstellingen, alsmede verschillende maten van dwarsverknoping. Een grote verscheidenheid van andere beschermingslagen, zowel negatief als positief werkend, bleken even doelmatig te zijn als de overwegend gebruikte positieve novolakken. Yeranderingen in de opper-20 vlaktegladheid zijn onder meer het gevolg van verschillende hardings- omstandigheden, voorafgaande aan het etsen, alsmede verschillende ets— middelen voor het aftekenen van de beschermingslaag.
De resultaten van andere onderzoekingen zijn een ondersteuning voor wedijverende herverbindings-etsreacties in de nabijheid van de wand.
25 Het opnemen bijvoorbeeld van een herverbindingsmiddel met een aanzien lijke etsactiviteit op de beschermingslaag maakt weinig profielregeling mogelijk, hoewel het wel korte inherente etsmiddellevensduren tot gevolg heeft. Hoewel het passend is het uiteindelijke herverbindingsmiddel als aanwezig te achten in de massa van het plasma, is de activi-30 text bij de wand in overeenstemming met op die plaats geboren herver bindingsmiddel .
Uit de resultaten van onderzoekingen is het duidelijk, waarbij het in feite een stelling is, waarop de uitvinding is gebaseerd, dat het herverbindingsmiddel, althans op de eerste plaats bij het opper-35 vlak van de beschermingslaag het etsprofiel beïnvloedt van het (niet be- 790 5 8 66 .-.7 12 schermende Imateriaal,· dat wordt geëtst. Een. gedragsregel, die noodzakelijkerwijze de onderhavige resultaten geeft, wordt met betrekking tot het beschermingslaag-herverbindingsmiddel paar uitgedrukt, vooropgesteld alleen, dat het herverbindingsmiddel niet wordt verbruikt door 5 ander oppervlakt emat eriaal op de wand. Hoewel derhalve een profiel- regeling voortgezet onafhankelijk is van de etsdiepte in silicium (voor het slechts inr-naam bestaande CF^ herverbindingsmiddel) , belemmert een tussenlaag van Si02 de profielregeling. Dit is in overeenstemming met de bekende reactiviteit van SiO^ en CF^.
10 Eenvoudig gezegd is de uitvinding afhankelijk van een wedijver tussen etsen en herverbinden. Het etsmiddel wordt op Juiste wijze alleen beschouwd met betrekking tot de hoeveelheid ten opzichte van het herverbindingsmiddel, een parameter, die zoals vermeld, innig verband houdt met een aantal factoren, zoals het beschermingslaagoppervlak.
15 Aannemende, dat het beschermingslaagwandoppervlak in het algemeen na bij verzadiging is met betrekking tot het herverbindingsmiddel, is het redelijk de hoeveelheid herverbindingsmiddel als vast te beschouwen, en de werkzame concentratie van het etsmiddel te veranderen. Het ideale anisotrope etsen bepaalt dat evenwicht op de gewenste wijze Voor een 20 grote ketendichtheid. Een afwijking in de richting van een vergrote hoe veelheid etsmiddel heeft ondersnijden tot gevolg, waarbij een afwijken in de richting van minder etsmiddel een negatief ondersnijden tot gevolg kan hebben (afhankelijk van de etsmiddelactiviteit van het herverbindingsmiddel of een ander aanwezig middel). In het geval van etsmiddelen, 25 . die een aanzienlijke selectiviteit vertonen voor het materiaal, dat wordt geëtst, ten opzichte van het onderliggende materiaal, kan negatief ondersnijden in de niet-gewenste mate worden '’gecorrigeerd" door het gedurende een voldoende tijdsduur na het vrijmaken, etsen.
Voor een deskundige op het gebied, is de onderhavige leer in 30 voldoende mate uitgedrukt met betrekking tot de opmerking, dat een ver andering van de etsmiddel : herverbindingsmiddel verhouding een profielregeling tot gevolg heeft. De strekking van de uitvinding is een vergrote anisotropie in overeenstemming met redelijke etssnelheden en andere gewenste etsomstandigheden. Nauwkeurige specificatie voor ver-35 ........ vaardigingsdoeleinden kan worden vastgesteld door onderzoek, waarbij 790 5 8 66 13 > * de verschillende parameters worden veranderd.
Ten “behoeve van de uiteenzetting is het van voordeel kort de plasma-etsomstandigheden te beschrijven, zoals gewoonlijk aangetroffen in thans gebruikte ontwerpen van reactievaten. Om een verscheiden-5 heid van redenen, vinden reactievaten met evenwijdige platen steeds meer ingang in de industrie. Gevorderde ontwerpen verzekeren stromingspatronen, die een redelijke etsregelmatigheid tussen de verschillende plaatjes tot gevolg hebben. Zie bijvoorbeeld A. R. Reinberg in "Etching for Pattern Definition" (K. G. Hughes en M. J. Rand, uitgevers), The 10 Electrochemical Society, Inc. Princeton, H. J. 1976, en R. G. Poulsen, J. Va. Sci. Technol., 1k, 266, 1977·
Stelsels met evenwijdige platen omvatten paren platen, opgenomen in een passende vacuum-omsluiting. Energie, gewoonlijk in het rf bereik (bijvoorbeeld 13,56 MHz.), wordt geleverd aan de gedreven plaat voor 15 het op gang brengen en onderhouden van een ontlading tussen de platen, waarvan de niet-gedrevene gewoonlijk op aardpotentiaal worden gehouden. Aangegeven is, dat "plasma-etsen", zoals volgens de aanvrage voorzien, een verscheidenheid aan werkwijzen kan omvatten, die gewoonlijk anders worden aangeduid. De enige eis voor deze doeleinden is het primair ver-20 wijderen van oppervlaktemateriaal, dat moet worden geëtst door een chemische reactie in plaats van een uitwisseling van hoeveelheid van beweging met een uit het plasma afkomstig actief etsmiddel. Nomenclatuur -verschillen kunnen ontstaan, bijvoorbeeld overeenkomstig de bepaalde afmeting van de elektroden, alsmede plaatsing van de plaatjes (aan de 25 gedreven of niet-gedreven elektroden). Bij de werkwijze, die algemeen bekend staat als het met reactieve ionen etsen, is de gedreven elektrode aanzienlijk kleiner dan de tegenelektrode, waarbij het te etsen materiaal op de gedreven elektrode wordt geplaatst. In het geval van de werkwijze, die gewoonlijk wordt aangeduid als het plasma-etsen, zijn 30 de elektroden symmetrischer, waarbij het te etsen materiaal op de niet-gedreven elektrode wordt geplaatst. Dergelijke inrichtxngsverschil-len, alsmede verschillen bij de omstandigheden : energie, druk, enz., voldoen overeenkomstig de leer, vooropgesteld, dat is voldaan aan de fundamentele eis (primair verwijderen door chemische reactie).
35 Parameters, die in deze reactievaten onderhevig zijn aan een 790 58 66 -if
Ilf regeling zijn : et sgas samenstelling, druk, inlaat stromingssnelheid., energie, onderlinge afstand tussen de elektroden en temperatuur van de onderlaag. Gebruikelijke bereiken voor deze parameters zijn i druk ongeveer 0,1 - 267 Pa, stromingssnelheid 10 - 500 standaard OuCm mengsel, ^ energie 100 - 3000 W, elektrode-afstand 5-50 millimeter, diameter h0,2 cm.., elektrode-onderlaagtemperatuur 25 - 250° C.
Gewenste plasma-etsomstandigheden, die worden geacht een voorkeurs-gebruik te vertegenwoordigen, worden besproken. De bespreking is in het algemeen met betrekking tot een thans beschikbare inrichting. Het is 10 . zeer waarschijnlijk, dat een verbeterd inrichtingsontwerp het ver wachte resultaat heeft Jienovereenkamstdg kan de volgende bespreking, hoewel deze zinvol is voor wat betreft de onderhavige toepassing, niet beperkend zijn, in het bij zonder niet in verband' met toekomstige praktijk.
15 Bij reactievatontwerpen is het van belang, dat de onderhavige werkwijzen de gewenste profielen kunnen verschaffen bij plasmadrukken in de orde van ongeveer 13 Pa· Dit is in tegenspraak met vele bekende werkwijzen, waarbij het ideale anisotrope etsen alleen tot stand wordt gebracht bij een lagere druk. Deze drukwaarde is ongeveer de 20 scheidingslijn tussen een viskeuze .stroming voor hogere drukken, en een ni.et-viskeuze, atomaire, ionische of moleculaire stroming bij lagere drukken. Een viskeuze stroming geeft de omstandigheid aan, waaronder botsing waarschijnlijker is in het plasma dan tussen het plasma en een vast oppervlak. Het duidt dienovereenkomstig, voor een bepaalde 25 plasma-energiedichtheid, de drempelomstandigheid aan, waaronder een aanzienlijke stralingsbeschadiging het gevolg kan zijn.
Plasma-energieen van een aantal W per kubieke centimeter, zijn 3 beschikbaar. Energieën aanzienlijk, boven 1 · W/cm veroorzaken moeilijkheden van onregelmatigheid, waarbij de stabiliteit van het plasma moeilijk 30 is te handhaven bij drukken in de orde van ongeveer 0,1 kPa en hoger.
Een derde parameter, die onderling samenhangt met de eerste twee (plasmadruk en energie) is de etssnelheid. Vanuit een commercieel standpunt, is dit een belangrijke factor, die soms bepalend is voor de doorvoer. Deze factor is ook van belang, doordat langzamer etsen nood-35 zakelijkerwijze langere tijdsduren van blootstelling van de be- 790 5 8 86 15 schermingslaag "betekent. Afhankelijk van de dikte van de te etsen laag, kan de "bescherming tegen erosie, die zich gewoonlijk op een aanzienlijke hoogte "bevindt, "beperkend worden. Voor vele lithografische werkwijzen, overschrijden praktische dikten van de beschermingslaag 5 niet in grote mate, hierna te bepalen afmetingen. Het is redelijk een rrnm'rmTm vaarde te stellen aan de etssnelheid van 30 nm/min. of bij voorkeur 50 nm/min. Etsmiddelonderscheiding, zoals tussen gebruikelijke te etsen materialen en de duurzamer beschermingslagen uit polymeer, is in het algemeen voldoende voor het mogelijk maken van het behoud van ^ een werkzaam gedeelte van de bescherming voor dergelijke snelheden.
Voor het etsen van betrekkelijk dikke lagen, lagen in de orde van yumrs, geven de voorgaande overwegingen aanleiding tot een voorkeur van etssnelheden, die aanzienlijk boven. 50 nm/min. liggen.
Voorbeelden.
15 -
Voorbeelden zijn in tabelvorm weergegeven. De onderhavige leer wordt het best beschreven met betrekking tot veranderingen in de verhouding, overwegend werkzaam etsmiddel; werkzaam herverbindingsmiddel, zodat derhalve voor opneming in de tabel gekozen voorbeelden, werden üitgevoerd in dezelfde inrichting onder in hoofdzaak gelijke omstan- 20 digheden, waarbij alleen de werkzame verhouding werd veranderd. Tabel I als voorbeeld voor stelsels op basis van een halogeen, heeft betrekking op het etsen van z.g. polykristallijn silicium, dat in dit -3 geval met fosfor is gestimuleerd tot een veerstandshoogte van 5 x 10 25 11 .cm. De beschermingslaag was in elk geval dezelfde, commercieel beschikbare, met diazide gevoelig gemaakte, positief werkende chinon novolak. De resultaten zijn, zoals aangegeven, bevestigd met vele andere . stelsels, met inbegrip van een grote verscheidenheid andere bescher-mingslaagstelsels.
Het bij elk der voorbeelden, weergegeven in tabel I, gebruikte 30 stelsel was gebaseerd op het inbrengen van C_F _ci . tiii_ 25 2 zonder bruikbaar, doordat het reactiemiddel een eenvoudig, uit twee componenten bestaand gasvormig mengsel is, waarbij een component het werkzame herverbindingsmiddel geeft, en de andere het primair werkzame etsmiddel. Soortgelijke resultaten kunnen worden verkregen met bijvoor-35 beeld CF^Cl = C^Fg, waarbij echter het verband tussen het reactiemiddel 790 58 66 * 16 : - en de -werkzame middelen minder direkt is. De reactiemiddelomstandigheden voor elk: der voorbeelden, waren UOQ W plasma— energie, b6,6 Pa druk, 3Q mm. elektrode-af stand, 25° C als plaattemperatuur (temperatuur van de onderste geaarde elektrode, die dient als drager voor te etsen 5 materiaal), 175 cm^/min. 'stromingssnelheid, genormaliseerd op 25° C.
TABEL I
. Etssnêlhèid
Vb. jTGlg Profiel (nm/min.) Selectiviteit laas 0 Anisotroop 20 1 s 5 10 2 7,5 Anisotroop 530 5,9 : 1 3 10 Anisotroop 600 6,7 : 1 k 12 Anisotroop 760 8,U : 1 ' 5 13,8 Anisotroop 800 8,9 i 1' 6 i9,b .Qndersneden 12^0 13,8 : 1 15 7 25,9 Isotroop 1700 19 : 1 3s Etssnelheidverhouding polysilicium: Silicium dioxyde see Voorbeeld 1is opgenomen voor het verduidelijken van de uiterste herverbindings-/etsmiddelverhouding. Dit vertegenwoordigt niet een voorkeursuitvoeringsvorm vanuit het gezichtspunt van de ets snelheid, 20 in dit verband met betrekking tot de selectiviteit.
Haast de in de tabel weergegeven voorbeelden,, werden andere onder-, zoekingen onder dezelfde omstandigheden, maar met een nog groter chloor-gehalte, uitgevoerd. De ontwikkeling zette door, zodat het etsen isotroop was tot en met 90# Clg, waarbij zowel de etssnelheid als de selec— 25 tiviteit toenamen.
Een verscheidenheid van onderzoekingen hebben, soortgelijke uitwerkingen bij andere stelsels weergegeven. Het veranderen bijvoorbeeld van de onderlinge hoeveelheden van BCl^ - Gig had dezelfde algemene strekking in het profiel tot gevolg. Terwijl een bepaalde verhouding 30 : ..- een· ideaal anisotroop etsen van een aan aluminiumrijke legering tot gevolg had, deed een vergroting van Clg het gedrag het isotrope naderen.
35 790 5 8 66

Claims (21)

1. Werkwijze τοογ liet vervaardigen Tan een voorwerp, -welke werk--wijze althans een "behandeling omvat, gedurende welke het voorwerp, dat -wordt vervaardigd, een oppervlak omvat uit een "binnen gekozen gebieden te etsen materiaal, gedurende welke behandeling het voorwerp, dat 5 wordt vervaardigd, een bovenliggende behandelingslaag bevat met openingen, die overeenkomen met de genoemde gebieden, waarbij het voorwerp in een plasma-omgeving wordt gehouden, die is opgenomen in een inrichting, welk plasma het gevolg is van het plaatsen van een elektrisch veld over een gasvormig mengsel tussen twee elektroden, en wordt bepaald door een elektrische energie en een totale druk, het etsen op de eerste plaats het gevolg is van een chemische reactie met het te etsen materiaal, en voldoende selectief is voor het verwijderen van een gewenste dikte onder het oppervlak van het voorwerp met behoud van voldoende dikte van de behandelingslaag voor het voorkomen van een 15 waarneembaar aantasten van het oppervlak onder gedeelten van de behandelingslaag, welke gedeelten niet zijn voorzien van openingen, met het kenmerk, dat het gasvormige mengsel voor het mogelijk maken van een regeling van de richting van het etsen, bijvoorbeeld voor het verzekeren van rechte, vertikale wanden, vooraf wordt gekozen 20 voor het geven van een eerste werkzaam middel, dat het primaire ets-middel wordt genoemd, en een tweede middel, dat het werkzame herver-bindingsmiddel wordt genoemd, dat zich verbindt met het primaire werkzame etsmiddel in de nabijheid van de behandelingslaag bij de openingen voor het zodoende verminderen van de zijdelingse etssnelheid met betrek-25 king tot de vertikale etssnelheid van het oppervlak, dat wordt geëtst, waarbij de druk voldoende is voor het voorkomen van een waarneembare stralingsbeschadiging van het oppervlak van het voorwerp.
2. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de druk althans ongeveer 13 Pa is, waarbij de etssnelheid in een richting loodrecht 30 op het oppervlak van het voorwerp althans 30 nm/min.is, meer in het bijzonder althans 50 nm/min.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat het primair werkzame etsmiddel en het herverbindingsmiddel chemisch ver— 790 5 8 66 schillende, te identificeren middelen zijn. h. Werkwijze volgens, conclusie 3 met het kenmerk,, dat de twee te identificeren middelen zijn afgeleid uit het gasvormige mengsel.
5. Werkwijze volgens conclusie k met het kenmerk, dat het gas- 5 . vormige mengsel twee gasvormige reactiemiddelen "bevat, die overeenkomen met de werkzame middelen.
6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de energie ongeveer 3 W/cm niet overschrijdt, "bij voorkeur maxi— O mum 1 W/cm . ^ 7· Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het oppervlak van het voorwerp het oppervlak is van een gedragen laag, waarbij het etsen wordt voortgezet gedurende een tijd, die voldoende is voor het door deze laag dringen.
8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies met. het kenmerk, 1C dat de behandelingslaag een organisch polymeermateriaal omvat .
9· Werkwijze volgens conclusie 8'met het kenmerk, dat het organische polymeermateriaal het van openingen voorziene, met een patroon afgetekende produkt is van een actinische, voor straling gevoelige beschermingslaag. 2Ö
10. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het oppervlak van het voorwerp elementair silicium omvat.
11. Werkwijze volgens conclusie 10 met het kenmerk, dat het oppervlak van het voorwerp polykristallijn is.
12. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, ^ dat het werkzame herverbindingsmiddel een halogeenkoolstofverbinding beyat.
13· Werkwijze volgens conclusie 12 met het kenmerk, dat de halogeen koolstofverbinding bestaat uit fluoorkoolstof. 1U, Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, 30 . dat het primair werkzame etsmiddel is afgeleid van een halogeen.
15. Werkwijze volgens conclusie 1U met het kenmerk, dat het halogeen bestaat uit chloor.
16. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het gasvormige mengsel een halogenide bevat van een fluoorkool- ^ stof. 790 5 8 66 -t'
17· Werkwijze volgens conclusie 16 met het kenmerk, dat het haloge-nide "bestaat uit CF^Cl.
18. Werkwijze volgens een der conclusies 1 -15’ met het kenmerk, dat het gasvormige mengsel een, een halogeen "bevattend reactiemiddel be-5 vat, en een chemisch verschillende fluoorkoolstof.
19· Werkwijze volgens conclusie T8 met het kenmerk, dat het een halogeen bevattende reactiemiddel bestaat uit twee atomig chloor.
20. Werkwijze volgens conclusie 18 met het kenmerk, dat de fluoorkoolstof bestaat uit C^Fg.
21. Werkwijze volgens een der conclusies 15 - 20 met het kenmerk, dat het volumepercentage chloor, uitgedrukt als atomair chloor, tussen 5 en. 14 ligt op basis van het totale atoomgehalte van Cl en C.
22. Werkwijze volgens een der conclusies 1-9 met het kenmerk, dat het oppervlak van het voorwerp bestaat uit een laag uit aan aluminium 15 rijk materiaal, waarbij het gasvormige mengsel, een een halogeen be vattend reactiemiddel bevat, evenals een chemisch verschillend borium halogenide.
23. Werkwijze volgens conclusie 22 met het kenmerk, dat het een halogeen bevattende reactiemiddel twee atomisch chloor is, waarbij het bo- 20 riurn halogenide bestaat uit BCl^. 2k. Werkwijze volgens een der conclusies 1 - 9 met het kenmerk, dat het gasvormige mengsel verschillende chemische middelen bevat , waarvan er althans een een halogenide geeft’ als primair werkzaam etsmiddel, en althans een ander, het werkzame herverbindingsmiddel, waarbij de ver-25 houding zodanig is, dat een etsprofiel ontstaat, dat afwijkt van isotropie in althans de mate, dat de etssnelheid evenwijdig aan het oppervlak van het voorwerp met 10% verschilt van die loodrecht op het oppervlak van het voorwerp.
25. Werkwijze volgens conclusie 2k met het kenmerk, dat de verhouding 30 zodanig is, dat het etsen in hoofdzaak ideaal anisotroop is. 79058 66
NLAANVRAGE7905866,A 1978-07-31 1979-07-30 Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting, omvattende het vormen van een patroon in silicium door plasma-etsen. NL189325C (nl)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US92954978 1978-07-31
US05/929,549 US4208241A (en) 1978-07-31 1978-07-31 Device fabrication by plasma etching
KR790002599 1979-07-31
KR1019790002599A KR830000595B1 (ko) 1978-07-31 1979-07-31 반도체 장치의 제조법

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL7905866A true NL7905866A (nl) 1980-02-04
NL189325B NL189325B (nl) 1992-10-01
NL189325C NL189325C (nl) 1993-03-01

Family

ID=26626587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NLAANVRAGE7905866,A NL189325C (nl) 1978-07-31 1979-07-30 Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting, omvattende het vormen van een patroon in silicium door plasma-etsen.

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4208241A (nl)
JP (1) JPS5922374B2 (nl)
KR (1) KR830000595B1 (nl)
AU (1) AU526064B2 (nl)
BE (1) BE877892A (nl)
CA (1) CA1121305A (nl)
CH (1) CH644405A5 (nl)
DE (1) DE2930290A1 (nl)
ES (1) ES482958A1 (nl)
FR (1) FR2466857B1 (nl)
GB (1) GB2026394B (nl)
IE (1) IE48674B1 (nl)
IT (1) IT1205225B (nl)
NL (1) NL189325C (nl)
SE (1) SE441878B (nl)

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4253907A (en) * 1979-03-28 1981-03-03 Western Electric Company, Inc. Anisotropic plasma etching
DE2923710A1 (de) * 1979-06-12 1980-12-18 Licentia Gmbh Verfahren zur metallisierung von kunststoffoberflaechen
DE3071299D1 (en) * 1979-07-31 1986-01-30 Fujitsu Ltd Dry etching of metal film
US4255230A (en) * 1980-02-22 1981-03-10 Eaton Corporation Plasma etching process
US4334951A (en) * 1980-03-12 1982-06-15 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Fabrication technique for the production of devices which depend on magnetic bubbles
US4310380A (en) * 1980-04-07 1982-01-12 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Plasma etching of silicon
US4324611A (en) * 1980-06-26 1982-04-13 Branson International Plasma Corporation Process and gas mixture for etching silicon dioxide and silicon nitride
US4403241A (en) * 1980-08-22 1983-09-06 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method for etching III-V semiconductors and devices made by this method
DE3140675A1 (de) * 1980-10-14 1982-06-16 Branson International Plasma Corp., 94544 Hayward, Calif. Verfahren und gasgemisch zum aetzen von aluminium
DE3103177A1 (de) * 1981-01-30 1982-08-26 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von polysiliziumstrukturen bis in den 1 (my)m-bereich auf integrierte halbleiterschaltungen enthaltenden substraten durch plasmaaetzen
JPS57157523A (en) * 1981-03-25 1982-09-29 Hitachi Ltd Forming method for pattern
US4551417A (en) * 1982-06-08 1985-11-05 Nec Corporation Method of forming patterns in manufacturing microelectronic devices
DE3275447D1 (en) * 1982-07-03 1987-03-19 Ibm Deutschland Process for the formation of grooves having essentially vertical lateral silicium walls by reactive ion etching
US4450042A (en) * 1982-07-06 1984-05-22 Texas Instruments Incorporated Plasma etch chemistry for anisotropic etching of silicon
US4426246A (en) * 1982-07-26 1984-01-17 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Plasma pretreatment with BCl3 to remove passivation formed by fluorine-etch
NL8204437A (nl) * 1982-11-16 1984-06-18 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting met behulp van plasma-etsen.
US4414057A (en) * 1982-12-03 1983-11-08 Inmos Corporation Anisotropic silicide etching process
US4444617A (en) * 1983-01-06 1984-04-24 Rockwell International Corporation Reactive ion etching of molybdenum silicide and N+ polysilicon
EP0117258B1 (de) * 1983-02-23 1987-05-20 Ibm Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung von haftfesten Metallschichten auf Kunststoffsubstraten
US4496419A (en) * 1983-02-28 1985-01-29 Cornell Research Foundation, Inc. Fine line patterning method for submicron devices
JPH0622212B2 (ja) * 1983-05-31 1994-03-23 株式会社東芝 ドライエッチング方法
US4472238A (en) * 1983-12-05 1984-09-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process using plasma for forming conductive through-holes through a dielectric layer
US4561907A (en) * 1984-07-12 1985-12-31 Bruha Raicu Process for forming low sheet resistance polysilicon having anisotropic etch characteristics
US4778562A (en) * 1984-08-13 1988-10-18 General Motors Corporation Reactive ion etching of tin oxide films using neutral reactant gas containing hydrogen
US4544444A (en) * 1984-08-15 1985-10-01 General Motors Corporation Reactive ion etching of tin oxide films using silicon tetrachloride reactant gas
EP0229104A1 (en) * 1985-06-28 1987-07-22 AT&T Corp. Procedure for fabricating devices involving dry etching
US4784719A (en) * 1985-06-28 1988-11-15 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Dry etching procedure
US4734157A (en) * 1985-08-27 1988-03-29 International Business Machines Corporation Selective and anisotropic dry etching
US4976920A (en) * 1987-07-14 1990-12-11 Adir Jacob Process for dry sterilization of medical devices and materials
US5200158A (en) * 1987-02-25 1993-04-06 Adir Jacob Process and apparatus for dry sterilization of medical devices and materials
US5171525A (en) * 1987-02-25 1992-12-15 Adir Jacob Process and apparatus for dry sterilization of medical devices and materials
US4943417A (en) * 1987-02-25 1990-07-24 Adir Jacob Apparatus for dry sterilization of medical devices and materials
US4801427A (en) * 1987-02-25 1989-01-31 Adir Jacob Process and apparatus for dry sterilization of medical devices and materials
US4917586A (en) * 1987-02-25 1990-04-17 Adir Jacob Process for dry sterilization of medical devices and materials
US4931261A (en) * 1987-02-25 1990-06-05 Adir Jacob Apparatus for dry sterilization of medical devices and materials
US5087418A (en) * 1987-02-25 1992-02-11 Adir Jacob Process for dry sterilization of medical devices and materials
US4818488A (en) * 1987-02-25 1989-04-04 Adir Jacob Process and apparatus for dry sterilization of medical devices and materials
US5217570A (en) * 1991-01-31 1993-06-08 Sony Corporation Dry etching method
JP3191407B2 (ja) * 1991-08-29 2001-07-23 ソニー株式会社 配線形成方法
JP2734915B2 (ja) * 1992-11-18 1998-04-02 株式会社デンソー 半導体のドライエッチング方法
JP2884970B2 (ja) * 1992-11-18 1999-04-19 株式会社デンソー 半導体のドライエッチング方法
US5662768A (en) * 1995-09-21 1997-09-02 Lsi Logic Corporation High surface area trenches for an integrated ciruit device
US6046116A (en) 1997-11-19 2000-04-04 Tegal Corporation Method for minimizing the critical dimension growth of a feature on a semiconductor wafer
US6051346A (en) * 1998-04-29 2000-04-18 Lucent Technologies Inc. Process for fabricating a lithographic mask
US6232219B1 (en) 1998-05-20 2001-05-15 Micron Technology, Inc. Self-limiting method of reducing contamination in a contact opening, method of making contacts and semiconductor devices therewith, and resulting structures
US6197388B1 (en) 1999-03-31 2001-03-06 Lam Research Corporation Methods of preventing post-etch corrosion of an aluminum neodymium-containing layer
US6399507B1 (en) * 1999-09-22 2002-06-04 Applied Materials, Inc. Stable plasma process for etching of films
US6656847B1 (en) * 1999-11-01 2003-12-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method for etching silicon nitride selective to titanium silicide
WO2001040540A1 (en) * 1999-12-02 2001-06-07 Tegal Corporation Improved reactor with heated and textured electrodes and surfaces
JP2002123907A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Tdk Corp 薄膜磁気ヘッドの製造方法
KR100379976B1 (ko) * 2000-11-27 2003-04-16 삼성전자주식회사 실리콘 산화물 식각용 가스 조성물 및 이를 사용한 실리콘산화물의 식각 방법
US6989108B2 (en) * 2001-08-30 2006-01-24 Micron Technology, Inc. Etchant gas composition
US20040013386A1 (en) * 2002-07-19 2004-01-22 Agere Systems, Inc. Optical device and method of manufacture thereof
JP4594235B2 (ja) * 2002-12-23 2010-12-08 東京エレクトロン株式会社 Ａｒｃ層をエッチングする方法
US20050236366A1 (en) * 2004-04-27 2005-10-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Use of C2F6 gas to gain vertical profile in high dosage implanted poly film
US7645707B2 (en) * 2005-03-30 2010-01-12 Lam Research Corporation Etch profile control
CN101809723B (zh) * 2007-09-27 2012-04-04 朗姆研究公司 蚀刻蚀刻层的方法和装置
CN101809721B (zh) * 2007-09-27 2013-03-06 朗姆研究公司 电介质蚀刻中的形貌控制

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1417085A (en) * 1973-05-17 1975-12-10 Standard Telephones Cables Ltd Plasma etching
US4069096A (en) * 1975-11-03 1978-01-17 Texas Instruments Incorporated Silicon etching process
GB1523267A (en) * 1976-04-15 1978-08-31 Hitachi Ltd Plasma etching apparatus
US4030967A (en) * 1976-08-16 1977-06-21 Northern Telecom Limited Gaseous plasma etching of aluminum and aluminum oxide
CA1059882A (en) * 1976-08-16 1979-08-07 Northern Telecom Limited Gaseous plasma etching of aluminum and aluminum oxide

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5521198A (en) 1980-02-15
DE2930290C2 (nl) 1987-07-09
JPS5922374B2 (ja) 1984-05-26
GB2026394A (en) 1980-02-06
US4208241A (en) 1980-06-17
ES482958A1 (es) 1980-03-01
CA1121305A (en) 1982-04-06
FR2466857A1 (fr) 1981-04-10
DE2930290A1 (de) 1980-02-28
IE48674B1 (en) 1985-04-17
CH644405A5 (de) 1984-07-31
NL189325C (nl) 1993-03-01
BE877892A (fr) 1979-11-16
IT1205225B (it) 1989-03-15
GB2026394B (en) 1982-07-21
SE7906297L (sv) 1980-02-01
AU526064B2 (en) 1982-12-16
SE441878B (sv) 1985-11-11
FR2466857B1 (fr) 1985-08-23
IT7924773A0 (it) 1979-07-30
AU4923479A (en) 1980-02-07
KR830000595B1 (ko) 1983-03-15
NL189325B (nl) 1992-10-01
IE791450L (en) 1980-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL7905866A (nl) Werkwijze voor het etsen.
Lee Microfabrication by ion‐beam etching
US5876903A (en) Virtual hard mask for etching
NL7905869A (nl) Het met plasma etsen vervaardigen van organen.
NL7905868A (nl) Werkwijze voor het door plasma etsen met een verminder- de oplaadwerking voor het vervaardigen van voorwerpen.
CN112385014B (zh) 使用角度化离子来选择性地沉积层的方法、系统及装置
JPS5655571A (en) Fine pattern forming method of aluminum film or aluminum alloy film
Kubena et al. High resolution sputtering using a focused ion beam
JPH01208834A (ja) エッチング方法
EP0314522B1 (en) Trench etching process
KR100190178B1 (ko) 반도체 장치의 제조방법 및 반도체 장치의 제조장치
JPS629673B2 (nl)
JP2000216148A (ja) ドライエッチングを含むデバイスの製作プロセス
JP3347909B2 (ja) プラズマ発生加工方法およびその装置
JPS59124135A (ja) 反応性イオンエツチング方法
US20240136197A1 (en) Modifying patterned features using a directional etch
JPS62249420A (ja) プラズマ処理装置
JP3023931B2 (ja) プラズマ処理方法及び装置
JPH02184029A (ja) ドライエッチング装置
JPH0147009B2 (nl)
JPS58153333A (ja) クロム系膜のドライエツチング法
JPH03248530A (ja) ドライエッチング方法
JPS6348834A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS61232618A (ja) 反応性エツチングによるパタ−ン形成方法
JPH0794468A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
A85 Still pending on 85-01-01
V4 Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent

Free format text: 19990730