СПОСОБ АНИЗОТРОПНОГО ТРАВЛЕНИЯ МЕЗОСТРУКТУР Советский патент 1996 года по МПК H01L21/306 

Изобретение относится к технологии изготовления интегральных микросхем и подупроводниковых приборов, в частности к формированию мезоструктур "карманов" для кремниевых структур с диэлектрической изоляцией.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности процесса за счет уменьшения размеров разделительных канавок.

На фиг. 1 изображена поверхность кремниевой пластины с ориентацией рабочей поверхности в плоскости [100] и рельефом получаемой мезоструктуры; на фиг. 2 полупроводниковая пластина с вскрытыми окнами для образования канавок травления; на фиг. 3 полупроводниковая пластина с канавками травления; на фиг. 4 полупроводниковая пластина с мезоструктурами.

На чертежах обозначены прямоугольники 1, отверстия 2, стороны которых параллельны одному из направлений 110, непрозрачные участки 3, корректирующие фигуры 4, вершины 5 прямоугольников, точки 6 пересечения семейства направлений 100 со смежной корректирующей фигурой, пластина 7, слой 8 нитрида кремния, маскирующее покрытие 9 пленки SiO₂, канавки 10 травления, окисный слой 11 толщиной 0,6-0,8 мкм.

П р и м е р. Для осуществления данного способа травления изготавливают два фотошаблона. На поверхности кремниевой пластины с ориентацией рабочей поверхности в плоскости [100] для формирования прямоугольных участков мезоструктуры (прямоугольников 1 (см. фиг. 1) на фотошаблоне при использовании позитивных фоторезистов формируют отверстия 2, стороны которых параллельны одному из направлений [110] а на втором фотошаблоне формируют непрозрачные участки 3 (показаны штриховой линией), стороны которых параллельны другому направлению [110] Корректирующие фигуры 4 на каждом из фотошаблонов совпадают друг с другом и выходят из вершин 5 прямоугольников 1 под углом 45^о к направлению [110] т.е. параллельно семейству направлений [100] до точки 6 пересечения со смежной корректирующей фигурой.

Далее на пластине 7 формируют слой нитрида кремния 8 методом газофазного осаждения толщиной 0,2 0,3 мкм и с применением второго фотошаблона методом фотолитографии формируют участки 3. Далее пластину окисляют для формирования маскирующего покрытия 9 толщиной 0,6-0,8 мкм (см. фиг. 2). С использованием первого фотошаблона в слое вскрывают отверстия 2, стравливают в 30%-ном водном растворе КОН при температуре 100^оС канавки 10 и окисляют их поверхность. Толщина окисла 11 равна 0,6-0,8 мкм (см. фиг. 3).

Далее пластину обрабатывают в нагретой до 80^оС ортофосфорной кислоте. В результате участки 3 слоя 8 нитрида кремния удаляются без повреждения маски на SiO₂. После удаления нитрида кремния проводят анизотропное травление кремния так, как описано выше.

В результате получают мезоструктуры с выступами, расположенными в местах нахождения прямоугольных участков 1 (см. фиг. 4).

Способ анизотропного травления мезоструктур, включающий формирование на поверхности кремниевой пластины с ориентацией рабочей поверхности в плоскости [100] прямоугольных участков маски, стороны которых ориентированы в направлениях [110] , формирование в углах прямоугольных участков корректирующих фигур, анизотропное травление кремния в местах пластины, свободных от маски, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности процесса за счет уменьшения размеров разделительных канавок, формирование прямоугольных участков маски и травление кремния проводят вначале вдоль одного из направлений [110], затем осуществляют маскирующее окисление полученной поверхности и проводят формирование прямоугольных участков маски и травление кремния вдоль второго направления [110], а корректирующие фигуры формируют в виде отрезков прямых, проходящих от вершины прямоугольных участков маски под углом 45^o к направлению [110] до пересечения со смежной корректирующей фигурой.

Способ анизотропного травления мезоструктур, включающий формирование на поверхности кремниевой пластины с ориентацией рабочей поверхности в плоскости [100] прямоугольных участков маски, стороны которых ориентированы в направлениях [110] формирование в углах прямоугольных участков корректирующих фигур, анизотропное травление кремния в местах пластины, свободных от маски, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности процесса за счет уменьшения размеров разделительных канавок, формирование прямоугольных участков маски и травление кремния проводят вначале вдоль одного из направлений [110] затем осуществляют маскирующее окисление полученной поверхности и проводят формирование прямоугольных участков маски и травление кремния вдоль второго направления [110] а корректирующие фигуры формируют в виде отрезков прямых, проходящих от вершины прямоугольных участков маски под углом 45^o к направлению [110] до пересечения со смежной корректирующей фигурой.