Способ плазмохимического травления кремнийсодержащих материалов
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.
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. 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. 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. 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%. 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.
Формула изобретения
CCl4 - 3 - 7
Ar - 10 - 13
C3H6O2 - 12 - 16
SF6 - Остальное
Похожие патенты:
Устройство для шлюзования // 2133521
Изобретение относится к микроэлектронике, а именно технологии изготовления ИС высокой степени интеграции на биполярных транзисторах, изготовленных по самосовмещенной технологии (ССТ) с двумя слоями поликремния
Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к технологии дискретных полупроводниковых приборов
Изобретение относится к области плазменной технологии и может быть использовано в электронной и электротехнической промышленности при обработке плоских изделий, например полупроводниковых пластин, подложек печатных плат, компакт-дисков и других изделий
Изобретение относится к области технологии оптических деталей, а именно к способам ионно-лучевой обработки деталей, изготовленных из диэлектрических материалов, и может быть использовано в оптике и оптоэлектронике
Изобретение относится к области плазмохимии и может быть использовано в микроэлектронной промышленности в производстве интегральных схем и дискретных полупроводниковых приборов при травлении и осаждении материалов и выращивании собственного диэлектрика на полупроводниках и металлах
Изобретение относится к микроэлектронике, к технологии изготовления ИС высокой степени интеграции, к процессам сухого плазменного травления
Изобретение относится к области микроэлектроники, а именно к технологии изготовления ИС к процессам плазменного травления
Изобретение относится к микроэлектронике, а более конкретно к технике изготовления твердотельных приборов и интегральных схем с использованием СВЧ плазменного стимулирования в условиях электронного циклотронного резонанса (ЭЦР), а также к технологии плазменной обработки в процессе изготовления различных полупроводниковых структур
Изобретение относится к очистке октафторциклобутана
