Способ травления структур поликремний-окисел кремния

снихИЧЕСНИХ ОЮЗ Сов ОиИАЛИС РЕСПУБЛ 191 (И) 51 5(А ЬСТВ АВТОРСКОМУ СВИ а ат сфер 5-13 яда от Зяте 6-8 об-0,15 Втии Т опреь/2(осБ мера элеменэффектив- брабатыва - постоянтываемого маонфигурациилическогоЙравны 9,5" оответст олЪчить элеи профилемнии высокой о отновени ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ СТРУКТУР ПОЛИКРЕМНИИ - ОКИСЕЛ КРЕМНИЯ(57) Изобретение относится к электроной технике,а именно к технологии изготовления интегральных схем,в частности к получению проводящих элементов заданной конфигурации из поликри. таллического кремния, лежащего на слоеокисла кремния. Цель изобретения - повышение качества травления за счет по-лучения заданных профиля травления,ухода размеров и селективности травленияТравление ведут в тетрафторметана при давл и удельной мощности разр 0,3 Вт/см до 0,8 Вт/см смеси тетрафторметана с лорода при давлении 35-4 ной мощности разряда О, Длительность второй стад деляется .выражением Г где Ь - заданный уход ра та относительно маски; Я ная площадь поверхности емого материала, о и 5 ные, зависящие от обраба териала. При получении к элементов из поликристал кремния постоянные Ы иф 10 с/см и 310 с/см венно,Способ позволяет п менты рельефа с заданньп и размерами при обеспече селективности травления к нижележащему слою.Изобретение относится к электриной технике, а именно к технологииизготовления интегральных схем (ИС)в частности к получению проводящихэлементов заданной конфигурации изполикристаллического кремния, лежащего на слое окисла кремния.Цель изобретения - повышение качества травления за счет получения 1 Озаданных профиля травления, .ухода размеров и селективности травления.Пример конкретного осуществленияданного способа, Процесс проводят наустановке реактивного ионного травления с радиальной системой напускаи откачки газов, обеспечивающей одно- .временнув обработку 36 пластин диа- .метром 76 мм. Окисленные пластиныкремния (толщина окисла 70 нм) с 2 рнанесенным в реакторе пониженногодавления слоем поликристаллическогокремния толщиной 0,5+0,05 мкм мас кируют по стандартной методике позитивным Фотореэистом ФП, Минимальные размеры элементов в структуре составляют 1,5 мкм. Подготовлен, ные таким образом пластины загружают в реактор, производят его откачку до давления не хуже 0,5 Па и на- ЗОпуск рабочего газа (СГ) до давле"ния 6 Па. Затем включавт ВЧ-генератор и устанавливают значение анодного напряжения генераторной лампы,соответствующее заданной величинеудельной мощности разряда (0,7 Вт/см ),С помощью устройства согласованияобеспечивают максимум анодного тока.Процесс в этих режимах (1 стадия)ведут до толщины, соответствующей оп- Оределенной заранее иэ аналитическоговыражения длительности второй стадии.После этого разряд включают, откачивают реактор и производят напусккислорода до давления 2,5 Па и затеиСГ до суммарного давления 37,5 Па.Выключают генератор и устанавливаютанодное напряжение, соответствующееЯудельной мощности разряда 0,12 Вт/см .Эту стадию процесса ведут в течениевремеиир определенного из аиалитйческого выражения, исходя иэ заданногоухода размера элементов относительномаски. В табл. 1 и 2 приведены даи"иые, обосновывающие выбор режимовтравления на каждой из стадий про"цесса,Определение коэффициентов Ы ипроизводят следующим образом.Поскольку зависимость Ч, от Бтр в режимах второй стадии определяетсявыражением Чр то графике Б+Ъзависимости 1/7(Б) представляет собой прямую линию, Из наклона прямой, построенной по экспериментальным данным для режима второй стадии, вычисляют величину ос, а значение 1 Ь - путем экстраполяции к значению Б.= О.Использование данного способа получения конфигурации проводящих эле." ментов ИС по сравнению с известными решениями обеспечивает следующие преимущества.Способ позволяет одновременно получить заданные размеры элементов и высокую селективность по отношению к нижележащему слов при использовании стандартных Фоторезистивных масок на обычном серийно выпускаемом оборудованин.Формула изобретения йЬ/2 (ыБ +),где Ь - заданный уход размеров;8 - эффективная площадь обрабатываемой поверхностиЫ,1 Ъ - экспериментально определяемые постоянные; зависящиеот параметров слоя поликремния,1. Способ травления структур поликремний - окисел кремния, включающий Формирование маски из органического материала на поверхности последовательно осажденных на подложку слоев окисла кремния и поликремния и проведение процесса реактивно-ионного травления в среде, содержащей тетрафторметан, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью повьппения качества травления за счет получения заданных профиля травления, ухода размеров и селективности травления,процесс реактивно-.ионного травления ведут в две стадии, причем на первой стадии в тетрафторметане при давлении от 5,до 13 Па и удельной мощно" сти разряда от 0,3 до 0,8 Вт(см , а на второй - в смеси татрафторметана и кислорода при давлении от 35 до 40 Па, удельной мощности разряда от .0,1 до 0,15 Втсм и содержании кислорода в смеси от 6 до 8 обЛ, при этом длительность второй стадии оп" ределяется выражениемТ а блица Обоснование выбора режимов травления в первой стадии процесса В диапазоне На границе Вне диапа- На границе Вне диапаэозиачений диапазона зона эначе- диапазона на значенийзначений ний значений Параметр У Вт/см 0,7 0,90,8 3 6 5 33 Р, Па 67 , А /мин 620 620 630 5 О 480 780 7 О Стойкость маски4 оторезиста да да да да нет да Обуснованне выбора режимов травления во второй стадии процесса На грани- Вне днаце диапа- паэацазона зна- энаце 1 пйчеяий Пара- В диапаэо" метр не эначе" нийНа границе Вне днапаНа гранндиапазона зона энаце днапаэначений ченнйзона эначений Ч,Вт/см 0,32 0,3 0,35 0,1 0,2 35 40 30 456 8 3 12 Р,Па 37 ,Х 7 7К /мин 750 650 910 3300 680 650 600 520 680 900 510 3350 Стойкостьмаскифоторе-зиста да нет да да да да да па нет да Селек"тиве81/81 Ь 30 26 42 12 45 15 8 25 34 20 36 Примечание.1. Дпя всех случаев значений одного из параметров на границедиапазона и вне его остальные параметры соответствуют эначеняямуказанным в таблице (в графе."В диапазоне").. 2. Уход линейных размеров элементов ИС во всех укаэанныхзначениях параметров не превышает погреиаости измерения0,2 мкм).ВНИИПИ Заказ 433Тираж 460 ПодписноеПроизв.-полигр. ар-тие, г. Узгород, ул. Проектная, 4 2. Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что при травлении структур нелегированный поликрем 42189ний - окнсел кремния постоянные3 эю и " равны 9,5 О с/см и3 О с/см соответственно. Таблица 2 не диапа она эна- ений