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Zweistufiger Trenchätzprozeß für sub-µ Trenche

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017004D
Original Publication Date: 1999-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 17K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Reinhard Stengl: AUTHOR [+4]

Abstract

Das Ätzen von Trenchs mit kleinem Durchmesser in Silizium ist mit den bekannten Ätzverfahren nur bis zu bestimmten Tiefen möglich. So liegen bei anisotropen Plasmaätzprozessen die Grenzen bei einem Aspektverhältnis größer 40 und einem Trenchdurchmesser kleiner 0,3µm. Bei anisotropen Trockenätzprozessen können aufgrund der notwendigen Polymerbildung Trenche mit einem Durchmesser kleiner 0,2µm nur bis ca. 5µm Tiefe hergestellt werden. Aus der europäischen Patentanmeldung EP0296348A1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem Trenche in n-dotiertes Silizium mit beliebiger Tiefe und Aspektverhältnis in wäßriger Flußsäure elektrochemisch geätzt werden können. Die elektrochemische Ätzung greift an Unebenheiten der Oberfläche an. Der Ort der Trenchöffnung wird bei dem Verfahren meist mittels einer Maske und einer Vorätzung mit z.B. KOH vordefiniert.

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Bauelemente

Zweistufiger Trenchätzprozeß für sub-µ Trenche

Idee: Dr. Reinhard Stengl, Stadtbergen; Dr. Volker Lehmann, München;

Martin Franosch München; Dr. Hans Reisinger, Grünwald

Das Ätzen von Trenchs mit kleinem Durchmesser in Silizium ist mit den bekanntenÄtzverfahren nur bis zu bestimmten Tiefen möglich. So liegen bei anisotropenPlasmaätzprozessen die Grenzen bei einem Aspektverhältnis größer 40 und einemTrenchdurchmesser kleiner 0,3µm. Bei anisotropen Trockenätzprozessen können aufgrundder notwendigen Polymerbildung Trenche mit einem Durchmesser kleiner 0,2µm nur bis ca.5µm Tiefe hergestellt werden.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP0296348A1 ist ein Verfahren bekannt, mit demTrenche in n-dotiertes Silizium mit beliebiger Tiefe und Aspektverhältnis in wäßrigerFlußsäure elektrochemisch geätzt werden können. Die elektrochemische Ätzung greift anUnebenheiten der Oberfläche an. Der Ort der Trenchöffnung wird bei dem Verfahren meistmittels einer Maske und einer Vorätzung mit z.B. KOH vordefiniert.

Um die schwierige Maskierung der elektrochemischen Ätzung zu umgehen, wird dasProblem durch eine Kombination des anisotropen Trockenätzprozesses bis in einebeherrschte Tiefe von 1 bis 3µm mit dem anschließenden unmaskierten elektrochemischenÄtzen in Flußsäure gelöst. Somit sind beliebige Aspektenverhältnisse von Trenchenmöglich. Zudem läßt sich der Prozeß ohne zusätzlichen Entwicklungsaufwand zuDimensionen kleiner 50nm skalieren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die obereSilizium-Schicht bis in die Tiefe d...