RU2141701C1 - Способ плазмохимического травления кремнийсодержащих материалов - Google Patents
Способ плазмохимического травления кремнийсодержащих материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2141701C1 RU2141701C1 RU97108839A RU97108839A RU2141701C1 RU 2141701 C1 RU2141701 C1 RU 2141701C1 RU 97108839 A RU97108839 A RU 97108839A RU 97108839 A RU97108839 A RU 97108839A RU 2141701 C1 RU2141701 C1 RU 2141701C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma
- etching
- pickling
- forming mixture
- ccl
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Использование: при разработке технологии травления кремнийсодержащих слоев в производстве твердотельных микроэлектронных приборов. Сущность изобретения: способ плазмохимического травления кремнийсодержащих материалов включает травление через полимерную резистивную маску плазмообразующей смесью, содержащей гексафторид серы (SF6), четыреххлористый углерод (CCl4), ацетон (C3H6O2) и аргон (Ar) при следующем составе компонентов, об.%: CCl4 3-7, Ar 10-13, C3H6O2 12-16, SF6 - остальное. Техническим результатом изобретения является обеспечение гарантированного травления функциональных слоев различной толщины твердотельных микроэлектронных приборов через полимерные резистивные маски за счет повышения стойкости масок в процессе травления.
Description
Изобретение относится к плазмохимическим процессам и может быть использовано при разработке технологии травления кремнийсодержащих слоев в производстве твердотельных микроэлектронных приборов.
Известен способ плазмохимического травления кремнийсодержащих материалов, в котором в качестве плазмообразующей смеси используется чехырехфтористый углерод CF4 и кислород 02. Оптимальным, с точки зрения скорости процесса, считается содержание 20% кислорода в плазмообразующей смеси (Плазменная технология в производстве СБИС, под. ред. Н.Айсбрука и Д.Брауна -М.: Мир, 1987, стр. 171).
Однако введение в плазмообразующую смесь кислорода как самостоятельного газа приводит к образованию излишнего количества активных кислородных частиц, которые в свою очередь приводят к увеличению скорости травления полимерных резистивных масок, через которые происходит формирование топологии споев микроэлектронных приборов и, таким образом, не обеспечивается гарантированное травление функциональных споев различной толщины.
Известен способ плазмохимического травления кремнийсодержащих материалов, в котором в качестве плазмообразующей смеси предложена газовая плазмообразующая смесь на основе гексафторида серы и кислорода. Увеличение количества атомов фтора по сравнению с аналогом приводит к росту скорости травления при неизменных прочих параметрах технологического процесса.
Однако недостатки, указанные в аналоге, сохраняются.
Предлагаемое изобретение решает задачу обеспечения гарантированного травления функциональных слоев различной толщины твердотельных микроэлектронных приборов через полимерные резистивные маски за счет повышения стойкости масок в процессе травления.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе плазмохимического травления кремнийсодержащих материалов, включающем травление плазмообразующей смесью через полимерную резистивную маску, новым является то, что травление ведут в плазмообразующей смеси, содержащей смесь гексафторида серы (SF6), четыреххлористого углерода (CCL4), ацетона (C3H6O2) и аргона (Ar) при следующем составе компонентов (об.%):
CCl4 - 3 - 7
Ar - 10 - 13
C3H6O2 - 12 - 16
SF6 - Остальное
Повышение стойкости полимерных резистивных масок достигается за счет снижения кислородных активных компонент путем введения необходимого количества кислорода в связанном состоянии. Количества кислорода в плазмообразующей смеси оказывалось достаточно для перевода серы и углерода в летучие соединения. При этом полимерные резистивные маски сохранялись длительное время, чего ранее не достигалось при сохранении неизменными всех остальных параметров технологического процесса.
CCl4 - 3 - 7
Ar - 10 - 13
C3H6O2 - 12 - 16
SF6 - Остальное
Повышение стойкости полимерных резистивных масок достигается за счет снижения кислородных активных компонент путем введения необходимого количества кислорода в связанном состоянии. Количества кислорода в плазмообразующей смеси оказывалось достаточно для перевода серы и углерода в летучие соединения. При этом полимерные резистивные маски сохранялись длительное время, чего ранее не достигалось при сохранении неизменными всех остальных параметров технологического процесса.
Пример 1. Травление Si через полимерную фоторезистивную маску (резист 383) в СВЧ-плазме (частота генератора 2,45 ГГц), толщина полимерной фоторезистивной маски 0,5 мкм.
Плазмообразующую смесь получали в разрядной камере путем смешения: Ar, пропущенного через жидкость CCl4 в кварцевом испарителе, ацетона (C3H6O2), полученного испарением при комнатной температуре из другого кварцевого испарителя и газообразного SF6.
Количество паров CCl4 в плазмообразующей смеси 10%; Ar-6%; C3H6O2 14%; SF6 70%.
Величина СВЧ-мощности, подведенной к плазме, - 150 Вт,
время травления - 20 мин,
глубина травления - 10,2 мкм.
время травления - 20 мин,
глубина травления - 10,2 мкм.
Полимерная фоторезистивная маска сохранилась, ее толщина составила 0,31 мкм (контроль велся в процессе травления с помощью лазерного интерферометра). При этом функциональный слой протравился на всю толщину, как и требовалось в поставленной задаче.
Пример 2 (прототип). Травление Si через полимерную) фоторезистивную маску (резист 383) в СВЧ-плазме (частота генератора 2,45 ГГц), толщина полимерной фоторезистивной маски 0,5 мкм.
Плазмообразующую смесь получали путем смешения SF6 и O2, количество SF6 плазмообразующей смеси - 80% количество O2 20%. Величина СВЧ-мощности, подведенной к плазме, - 150 Вт,
время травления - 6 мин,
глубина травления - 4,2 мкм.
время травления - 6 мин,
глубина травления - 4,2 мкм.
Полимерная фоторезистивная маска стравилась полностью, контроль проводился с помощью лазерного интерферометра в процессе травления. Таким образом, поставленная задача не выполнена.
Пример 3. Травление многослойной пленки Si3N4 + SiO2 до Si через маску электронорезиста на основе ПММА (ЭРП-40) в ВЧ- плазме (частота генератора 13,51 МГц).
Толщина электронорезистивной маски 0,3 мкм.
Толщина Si3N4 - 1000 
Толщина SiO2 - 1000
Плазмообразующую смесь получали смешением SF6, Ar, CCl4 и С3H6О2. Количество SF6 в плазмообразующей смеси - 65%, CCl4 -7%, Ar - 13%, С3H602-15%.
Толщина SiO2 - 1000
Плазмообразующую смесь получали смешением SF6, Ar, CCl4 и С3H6О2. Количество SF6 в плазмообразующей смеси - 65%, CCl4 -7%, Ar - 13%, С3H602-15%.
Величина подведенной к плазме ВЧ-мощности - 50 Вт.
Время травления пленки составило 5 мин.
Электронорезистивная пленка осталась (h~0,1 мкм). При этом функциональный слой протравился на всю толщину, как и требовалось в поставленной задаче.
Пример 4. Травление многослойной пленки Si3N4 + SiO2 до Si через маску электронорезиста на основе ПММА (ЭРП-40) в ВЧ-плазме (частота генератора 13,51 МГц), величина подведенной к плазме ВЧ-мощности - 50 Вт. Использовалась плазмообразующая смесь SF6 + O2. Количество SF6 в плазмообразующей смеси 80%. Количество O2 в плазмообразующей смеси 20%.
Толщина электронорезистивной маски 0,3 мкм.
Толщина Si3N4 - 1000 
Толщина SiO2 - 1000
Время травления составило 3 мин, электронорезистивная маска стравилась (контроль велся в процессе травления с помощью лазерного интерферометра). Пленка Si3N4 cтравилась полностью. Пленка SiO2 не достравилась, ее толщина составила ~600
Таким образом, поставленная задача не выполнена.
Толщина SiO2 - 1000
Время травления составило 3 мин, электронорезистивная маска стравилась (контроль велся в процессе травления с помощью лазерного интерферометра). Пленка Si3N4 cтравилась полностью. Пленка SiO2 не достравилась, ее толщина составила ~600
Claims (1)
- Способ плазмохимического травления кремнийсодержащих материалов, включающий травление плазмообразующей смесью через полимерную фоторезистивную маску, отличающийся тем, что травление ведут в плазмообразующей смеси, содержащей гексафторид серы (SF6), четыреххлористый углерод (CCl4), ацетон (C3H6O2) и аргон (Ar) при следующем составе компонентов, об.%:
CCl4 - 3 - 7
Ar - 10 - 13
C3H6O2 - 12 - 16
SF6 - Остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97108839A RU2141701C1 (ru) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | Способ плазмохимического травления кремнийсодержащих материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97108839A RU2141701C1 (ru) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | Способ плазмохимического травления кремнийсодержащих материалов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97108839A RU97108839A (ru) | 1999-05-20 |
| RU2141701C1 true RU2141701C1 (ru) | 1999-11-20 |
Family
ID=20193458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97108839A RU2141701C1 (ru) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | Способ плазмохимического травления кремнийсодержащих материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2141701C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2624000C2 (ru) * | 2015-10-26 | 2017-06-30 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом |
-
1997
- 1997-05-22 RU RU97108839A patent/RU2141701C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Плазменная технология в производстве СБИС.// Под ред.Н.Айсбрука и Д.Брауна. - М.: Мир. 1987, с.171, 175. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2624000C2 (ru) * | 2015-10-26 | 2017-06-30 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cardinaud et al. | Plasma etching: principles, mechanisms, application to micro-and nano-technologies | |
| US4190488A (en) | Etching method using noble gas halides | |
| CA1172993A (en) | Microwave plasma etching | |
| JP2002500444A (ja) | フッ素化されたカルボニル化合物を用いるエッチング及びクリニングの方法 | |
| US4162185A (en) | Utilizing saturated and unsaturated halocarbon gases in plasma etching to increase etch of SiO2 relative to Si | |
| US5597444A (en) | Method for etching semiconductor wafers | |
| US6120697A (en) | Method of etching using hydrofluorocarbon compounds | |
| JPH0363807B2 (ru) | ||
| RU2141701C1 (ru) | Способ плазмохимического травления кремнийсодержащих материалов | |
| JPS6065533A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| US4465553A (en) | Method for dry etching of a substrate surface | |
| JPH0363209B2 (ru) | ||
| JPH02156529A (ja) | 半導体ウェーハの酸化物層傾斜エッチング方法 | |
| JP3011102B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS60194524A (ja) | プラズマ処理の制御方法 | |
| JPH11111686A (ja) | 低ガス圧プラズマエッチング方法 | |
| Chang et al. | Reactive ion etching of Si/SiGe in CF4/Ar and Cl2/BCl3/Ar discharges | |
| Craciun et al. | Aspect ratio and crystallographic orientation dependence in deep dry silicon etching at cryogenic temperatures | |
| JP2753368B2 (ja) | エッチング方法 | |
| US7279114B1 (en) | Method for stabilizing etching performance | |
| JPS6148924A (ja) | 高融点金属のドライエツチング法 | |
| JPS59121843A (ja) | ドライエツチング方法 | |
| JPH0445528A (ja) | 反応性ドライエッチング法 | |
| JPS61220433A (ja) | ドライエツチング方法 | |
| JPS5887278A (ja) | マイクロ波プラズマエッチング方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080523 |