Process for making sub-micrometric structures and use of this process in making deep dielectric isolation regions with a sub-micrometric width in a semiconductor body

Abstract

Abstract Translated from German Im Verlaufe des Verfahrens zum Herstellen von Strukturen mit Abmessungen im Submikrometerbereich werden auf einem Substrat zunächst Bereiche einer Polymerschicht mit horizontalen und im wesentlichen vertikalen Oberflächen ausgebildet. Darüber wird eine Schicht Siliciumnitrid oder -oxid (Fig. 1A) in einem Plasmaabscheidungsverfahren aufgetragen. Diese wird reaktiven lonenätzverfahren derart unterzogen, daß die horizontalen Bereiche dieser Schicht und die Polymerbereiche entfernt werden und lediglich die schmalen Bereiche der Siliciumnitrid- oder -oxidschicht (Fig. 1B), die ursprünglich auf den vertikalen Oberflächen der Polymerbereiche angeordnet waren, verbleiben. Die Siliciumnitrid- oder -oxidwände werden im Falle positiver Lithographie in eine Maske mit gleichen Dimensionen, aber aus einem anderen Maskenmaterial (Fig. 2C) umgewandelt. Die Siliciumnitrid- oder -oxidwände werden im Falle negativer Lithographie in einem Maskenumkehrverfahren in Öffnungen in einer Schicht aus Maskenmaterial umgewandelt, durch die mittels reaktiven lonenätzens senkrechte, etwa 0,5 µm breite und etwa 5 µm tiefe Gräben in das Siliciumsubstrat geätzt werden können (Fig. 1E). Die Auffüllung der Gräben erfolgt durch thermische Oxidation oder mit einem Kunststoff wie z.B. Polyimid. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch bei anderen Prozessen in der Halbleitertechnologie einsetzbar. In the course of the method for producing structures with dimensions in the submicron range, regions of a polymer layer with horizontal and essentially vertical surfaces are first formed on a substrate. A layer of silicon nitride or oxide (Fig. 1A) is applied over it in a plasma deposition process. This is subjected to reactive ion etching in such a way that the horizontal areas of this layer and the polymer areas are removed and only the narrow areas of the silicon nitride or oxide layer (FIG. 1B), which were originally arranged on the vertical surfaces of the polymer areas, remain. In the case of positive lithography, the silicon nitride or oxide walls are converted into a mask with the same dimensions but from a different mask material (FIG. 2C). In the case of negative lithography, the silicon nitride or oxide walls are converted in a mask reversal process into openings in a layer of mask material through which vertical, approximately 0.5 μm wide and approximately 5 μm deep trenches can be etched into the silicon substrate by means of reactive ion etching (FIG 1E). The trenches are filled by thermal oxidation or with a plastic such as polyimide. The method according to the invention can also be used in other processes in semiconductor technology.

Inventors

• 👤 Hans-Joachim Dr. Trumpp
• 👤 Johann Dr. Greschner

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