Способ изготовления рельефных кремниевых структур

Авторы патента:

H01L21/306 - обработка химическими или электрическими способами, например электролитическое травление (для образования диэлектрических пленок H01L 21/31; последующая обработка диэлектрических пленок H01L 21/3105)

(19)SU(11)1228720(13)A1(51) МПК ⁶ _H01L21/306(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЛЬЕФНЫХ КРЕМНИЕВЫХ СТРУКТУР

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении различных полупроводниковых приборов из кремния на основе рельефных структур, например чувствительных элементов преобразователей механических величин. Целью изобретения является повышение точности рельефа структур. П р и м е р. На пластине кремния марки КЭФ 4,5 толщиной 300-350 мкм методом термического окисления при температуре 1150-1200^оС в парах воды выращивают в течение 6-8 ч пленку окисла кремния толщиной 1,5-2,0 мкм. Методом фотолитографии формируют с непланарной стороны пластины канавки для разделения, полностью вытравливая из них пленку окисла кремния и области под профилированную мембрану, уменьшая в ней исходную толщину окисной пленки до 0,4-0,5 мкм. Проводят травление кремниевой пластины в канавках для разделения в анизотропном щелочном травителе 20-25% -ной концентрации КОН при температуре 96-98^оС на глубину (50 3) мкм. После данного этапа травления в областях под профиль мембран остается окисная пленка толщиной 0,05-0,1 мкм. Проводят травление пленки окисла кремния в травителе состава NH₄F 105 ч. Н₂О 210 мл, HF 40 мл, по всей поверхности пленки на толщину 0,05-0,1 мкм до момента полного удаления окисной пленки из областей профиля мембран. Проводят травление кремниевой пластины в областях под профиль мембран и канавках чувствительных элементов под разделение до получения заданного рельефа исходной заготовки. Методами планарно-пленочной технологии формируют тензочувствительную схему ЧЭ и с использованием фоторезиста ФП-25 (15) с планарной стороны в травителе состава HF:HNO₃:CH₃COOH 2:15:5 разделяют пластину на ЧЭ. Технико-экономическими преимуществами предлагаемого способа по сравнению с прототипом являются повышение точности формирования размеров рельефных структур, например, толщины профиля до 3 мкм, за счет исключения влияния погрешностей скоростей травления кремния и окисла кремния на момент удаления защитной пленки в К-м рельефе и на начало травления кремния в данном рельефе, упрощение расчета параметров технологического процесса за счет введения технологического припуска на толщину защитной пленки в К-м рельефе, обеспечение промежуточного контроля размеров структур в процессе их изготовления, повышение выхода годных структур, например, при изготовлении профилированных чувствительных элементов до 80-90%

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЛЬЕФНЫХ КРЕМНИЕВЫХ СТРУКТУР, включающий создание на кремниевой пластине защитной пленки окисла кремния, полное удаление пленки и локальное уменьшение ее толщины в областях структур, в которых травление пластины проводится на максимальную глубину и на глубину заданного рельефа, и обработку пластины в травителях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности рельефа структур, защитную пленку окисла кремния наносят толщиной

в областях структур, в которых травление пластины проводится на глубины заданного рельефа, пленку окисла кремния уменьшают до толщин, определяемых из соотношения

где

толщина пленки окисла кремния в к-й области рельефа структуры;

максимальная глубина травления рельефа структуры;

исходная толщина пленки кремния;
h_SiK заданная глубина травления к-го рельефа структуры,

скорости травления кремния и окисла кремния в травителе для кремния соответственно;
к порядковый номер областей с рельефом в структуре, к 1, n,
h количество областей с рельефом;

h толщина окисла кремния, оставляемого в каждой области с рельефом в момент достижения в предыдущей области требуемой промежуточной глубины травления,
проводят травление кремния в первой области рельефа структуры на глубину

удаляют из второй области рельефа структуры в травителе для окисла кремния оставшуюся пленку окисла кремния толщиной

h, уменьшая при этом на величину

h всю имеющуюся на пластине на данный момент травления пленку окисла, проводят травление кремния в первой и второй областях рельефа на глубину

удаляют из третьей области рельефа структуры в травителе для окисла кремния оставшуюся пленку окисла кремния толщиной

h, уменьшая при этом на величину

h всю имеющуюся на пластине на заданный момент травления пленку окисла, и, аналогично чередуя травление пластины в травителях для кремния и для окисления кремния, формируют заданный рельеф структур в каждый из n областей.

Травитель для прецизионного химического полирования монокристаллов антимонида галия и твердых растворов на его основе // 1135382

Способ получения равномерных эпитаксиальных слоев арсенида галлия // 1127479

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении арсенидгаллиевых полевых СВЧ-транзисторов и СВЧ-монолитных интегральных схем

Травитель для химического полирования монокристаллов фосфида галлия // 1127477

Способ изготовления мдм-структур с n-образной характеристикой // 1120880

Изобретение относится к электронной промышленности и может быть использовано в радиотехнике, вычислительной технике в системах автоматики, в качестве запоминающих и переключающих устройств

Способ очистки полупроводниковых пластин и устройство для его осуществления // 1089674

Способ плазмохимической обработки полупроводниковых пластин // 1088589

Травитель для арсенида индия // 1088586

Способ одностороннего травления пластин полупроводниковых материалов // 1086997

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в технологии изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем

Травитель для кремния // 1074327

Процесс плазмохимического травления поликремния до кремния // 2110114

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно технологии изготовления ИС высокой степени интеграции на биполярных транзисторах, изготовленных по самосовмещенной технологии (ССТ) с двумя слоями поликремния

Способ непрерывной жидкостной химической очистки поверхности, преимущественно полупроводниковых пластин // 2118013

Изобретение относится к технологии жидкостной химической очистки поверхности изделий, преимущественно полупроводниковых пластин, и может быть использовано в электронной промышленности

Устройство для микроволновой вакуумно-плазменной с электронно-циклотронным резонансом обработки конденсированных сред // 2120681

Состав разбавителя для смывания ненужного фоторезиста на пластине в процессе изготовления полупроводниковых устройств (варианты) и способ смывания ненужного фоторезиста (варианты) // 2126567

Устройство для шлюзования // 2133521

Способ электрохимической обработки полупроводниковых пластин // 2133997

Изобретение относится к электронной технике, а именно к процессам электрохимической обработки полупроводниковых пластин, в частности к операциям электрополировки и утонения пластин, формирования анодных окисных пленок и слоев пористого кремния (формирование пористого кремния включает в себя несколько одновременно протекающих процессов - электрохимического травления и полирования, а также анодного окисления)

Реактор для плазменной обработки полупроводниковых структур // 2133998

Способ непрерывного жидкостного химического снятия слоев полимеров с поверхности изделий, преимущественно полупроводниковых пластин // 2139593

Установка для химической очистки поверхности изделий, преимущественно полупроводниковых пластин // 2139594

Способ просушивания кремния // 2141700

Изобретение относится к способу просушивания с соблюдением чистоты поверхностей таких материалов, как полупроводники, керамика, металлы, стекло, пластмассы и, в частности, кремниевые пластины и лазерные диски, у которых подложка погружена в жидкую ванну, а поверхности просушиваются по мере отделения от жидкости, например, путем продувки газа над поверхностью жидкости, причем газ может растворяться в жидкости и снижает поверхностное натяжение жидкости