DE10023872C1 - Verfahren zur Herstellung mikromechanischer Schichten mit Perforation - Google Patents
Verfahren zur Herstellung mikromechanischer Schichten mit PerforationInfo
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Abstract
Auf eine Schichtfolge mit der zu perforierenden Schicht (3) werden stochastisch verteilte Kristallite (6), insbesondere als Polysilizium-Wachstumskeime, aufgebracht, die die Positionen und die Größen der herzustellenden Löcher definieren. Es wird, vorzugsweise unter Verwendung geeigneter Hilfsschichten (40, 50) mittels LOCOS oder CMP, eine Maskenschicht hergestellt, die die von den Kristalliten frei gelassenen Bereiche bedeckt. Die so hergestellten Löcher besitzen sehr kleine Durchmesser und können nach einer Verwendung als Ätzöffnungen zum Entfernen einer Opferschicht (2) besonders einfach verschlossen werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem
sehr kleine Löcher in dünnen Membranen mikromechanischer Bau
elemente hergestellt werden können.
Die Herstellung mikromechanischer Bauelemente erfordert oft
die Ausbildung von Elementen, die wie z. B. Drucksensormem
branen teilweise frei angebracht sind. Die dafür verwendeten
Schichten werden ganzflächig auf einer Opferschicht aufge
bracht. Nach der Strukturierung der Schichten wird die Opfer
schicht entfernt, so dass die herzustellende Struktur beid
seitig freigelegt ist. Das Entfernen der Opferschicht ge
schieht durch Ätzen, wozu auch in größerflächigen Anteilen,
z. B. in einer Membran, kleine Ätzöffnungen in der struktu
rierten Schicht angebracht werden. Im Allgemeinen ist die
Dicke der Opferschicht sehr viel kleiner als die lateralen
Abmessungen der herzustellenden Elemente. Daher ist in der
Regel für das Freiätzen eine Anordnung aus einer Vielzahl von
Ätzöffnungen erforderlich, damit das Ätzmittel alle zu ent
fernenden Anteile der Opferschicht ausreichend schnell er
reicht. Eine derartige Perforation der strukturierten Schicht
ist aber für viele Anwendungen unerwünscht; so darf eine Mem
bran eines Absolutdruckmessers keine Öffnungen aufweisen. Da
her muss die strukturierte Schicht in diesen Fällen nach dem
Freiätzen abgedichtet werden, indem die Ätzöffnungen Ver
schlossen werden. Das geschieht durch Aufbringen einer Ver
schlussschicht. Es existieren verschiedene Methoden, um dies
zu bewerkstelligen, s. z. B. H. Elderstig und P. Wallgren:
"Spin deposition of polymers over holes and cavities" in Sen
sors and Actuators A46-47, 95-97 (1995). Die Löcher sind
grundsätzlich um so leichter zu verschließen, je kleiner sie
sind. In der DE 196 00 400 A1 ist ein Herstellungsverfahren für ein
mikromechanisches Bauteil angegeben, bei dem kleine
Ätzöffnungen in einer Membran mittels einer
fließfähigen Glasschicht verschlossen werden.
Kann man Löcher mit einem Durchmesser von weniger als
100 nm herstellen, können die Löcher mit einem Ofen-TEOS (Tetraethylorthosilicat)
verschlossen werden. Bei größeren Lö
chern ist dieses Verfahren nicht anwendbar, da das Ofen-TEOS
wegen seiner hohen Oberflächendiffusivität in den zuvor frei
geätzten Hohlraum unter der Membran eindringt und sich dort
absetzt. Sehr kleine Löcher können außerdem mit Plasma-
Prozessen (PECVD [plasma enhanced chemical vapor deposition]
von Oxid und/oder Nitrid, z. B. SiO2/Si3N4 oder PVD [physical
vapor deposition] von Metallen) verschlossen werden. Das bie
tet den weiteren Vorteil, dass der Prozess in einem Ul
trahochvakuum durchgeführt werden kann, so dass ein durch die
so verschlossene Schicht begrenzter Hohlraum einen sehr nied
rigen Innendruck aufweist, was für eine Reihe von Anwendungs
bereichen erwünscht ist.
Bisher werden die Ätzlöcher unter Verwendung einer Maske her
gestellt, die lithographisch strukturiert ist. Wegen der zu
geringen damit erreichbaren Auflösung lassen sich sehr kleine
Löcher nur durch zusätzliche Hilfsmittel wie Abstandselemente
herstellen. Bei den üblichen runden Löchern werden solche Ab
standselemente (spacers) ringsum an der zylindrischen Loch
wand angebracht, indem beispielsweise Polysilizium in das
Loch abgeschieden wird. Hat das Loch zum Beispiel einen
Durchmesser von 0,8 µm mit einer Fertigungstoleranz von
±0,05 µm und besitzt der Spacer eine Dicke von 0,3 µm
±0,03 µm, beträgt der verbleibende Innendurchmesser (lichte
Weite) der Löcher 200 nm ± 110 nm. Kleinere Löcher sind nicht
realisierbar, wenn der Umfang an produziertem Ausschuss auf
ein vernünftiges Maß beschränkt werden soll.
In der DE 42 22 584 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung ei
ner Hyperfeinstruktur von Halbleiterbausteinen angegeben, bei
dem eine einlagige poröse Schicht aus halbkugelförmigen Teil
chen auf eine zu ätzende Schicht aufgebracht wird. Nach dem
Auffüllen der Zwischenräume mit Material einer Maske werden
die halbkugelförmigen Teilchen selektiv dazu entfernt, so
dass das verbleibende Material eine sehr fein strukturierte
Ätzmaske bildet, mittels der die in ätzende Schicht perforiert wird.
In der WO 94/25976 ist ein Herstellungsverfahren für Feldemis
sionsspitzen in Diamant unter Verwendung von zufällig ver
teilten Partikeln als Ätzmaske angegeben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren an
zugeben, mit dem ohne wesentlichen zusätzlichen Aufwand mi
krostrukturierte Schichten in einem geringen Abstand zu einer
Oberfläche eines Bauelementes hergestellt und bei Bedarf ver
schlossen werden können.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den ab
hängigen Ansprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden stochastisch ver
teilte Kristallite aufgebracht, die die Positionen und die
Größen der herzustellenden Löcher der Perforation definieren.
Die durch die Kristallite gegebene Struktur der Oberflächen
bedeckung wird übertragen in Öffnungen einer Maskenschicht,
die die von den Kristalliten frei gelassenen Bereiche be
deckt, so dass die stochastische Struktur in der Masken
schicht invertiert wieder erscheint. Bei bevorzugten Ausfüh
rungsformen geschieht das unter Verwendung geeigneter Hilfs
schichten. Die Kristallite können durch die Einstellung der
für die Abscheidung maßgeblichen Prozessparameter so spora
disch verteilt abgeschieden werden, dass nicht zu viele Lö
cher hergestellt werden, aber dennoch eine zum Beispiel für
das Freiätzen von Strukturen ausreichend dichte Verteilung
der Löcher erzielt wird. Die Kristallite können zum Beispiel
als polykristallines Silizium mit Hilfe eines an sich bekann
ten Abscheideverfahrens, wie zum Beispiel CVD (chemical vapor
deposition) hergestellt werden. Der Abscheideprozess wird so
kontrolliert, dass keine Polysiliziumschicht abgeschieden
wird, sondern nur die Kristallite in der gewünschten Größe
und Flächendichte. Ein solcher Abscheideprozess ähnelt einem
Verfahren, mit dem Wachstumskeime (poly-seeds) für das epi
taktische Aufwachsen von Siliziumschichten abgeschieden wer
den.
Auf der zu perforierenden Schicht wird vorzugsweise minde
stens eine Hilfsschicht abgeschieden, auf der die Kristallite
abgeschieden werden. Unter Verwendung der Kristallite als
Maske wird die Struktur der durch die Kristallite gebildeten
Oberflächenbedeckung in die Hilfsschicht übertragen, indem in
den Bereichen, die von den Kristalliten frei geblieben sind,
die Hilfsschicht entfernt wird. Die übrig bleibenden restli
chen Anteile der Hilfsschicht dienen dazu, eine Maskenschicht
auszubilden, die an den zuvor von den Kristalliten eingenom
menen Stellen Öffnungen mit den kleinen Abmessungen der Kri
stallite aufweist. Mit Hilfe dieser Maskenschicht wird die zu
perforierende Schicht unter den Öffnungen in der Maskenschicht
entfernt, so dass die Öffnungen der damit hergestell
ten Perforation ebenfalls die sehr kleinen seitlichen Abmes
sungen der Kristallite aufweisen. Die Öffnungen sind auf die
se Weise so klein herstellbar, dass sie mit Ofen-TEOS oder
mit einer Materialabscheidung aus einem Plasma, insbesondere
im Ultrahochvakuum, verschlossen werden können.
Es folgt eine genauere Beschreibung von bevorzugten Ausfüh
rungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der
Fig. 1 bis 14.
Die Fig. 1 bis 9 zeigen Zwischenprodukte einer Ausfüh
rungsform des Verfahrens im Querschnitt.
Die Fig. 10 bis 14 zeigen Zwischenprodukte einer anderen
Ausführungsform des Verfahrens im Querschnitt, die bei dieser
Alternative statt der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten
Zwischenprodukte auftreten.
In Fig. 1 ist im Querschnitt ein Substrat 1 mit einer darauf
aufgebrachten Opferschicht 2 (sacrificial layer) und einer
darauf aufgebrachten zu perforierenden Schicht 3 dargestellt.
Das Substrat kann ein Halbleiterkörper, eine Halbleiter
schichtfolge oder dergleichen sein. Die Opferschicht ist da
für vorgesehen, unter der zu perforierenden Schicht zumindest
bereichsweise entfernt zu werden, damit diese Schicht dort
zum Substrat hin freigelegt ist. Es sind auf der zu perforie
renden Schicht 3 zwei Hilfsschichten 40, 50 aufgebracht, von
denen die zuletzt aufgebrachte obere Hilfsschicht 50 ein Ma
terial ist, das bezüglich des Materials der zuvor aufgebrach
ten unteren Hilfsschicht 40 selektiv ätzbar ist. Die Ausfüh
rung unter Verwendung zweier Hilfsschichten ist besonders
vorteilhaft, wenn die zu perforierende Schicht 3 Silizium,
speziell Polysilizium, ist und Kristallite aus Silizium auf
gebracht werden.
Die Kristallite 6, die hier vereinfacht als kleine Tetraeder
oder Pyramiden eingezeichnet sind, werden auf die obere
Hilfsschicht 50 abgeschieden. Die Prozessapparatur wird dabei
so eingestellt und kontrolliert, dass die Kristallite 6 in
etwa gleich groß sind und einen genügend großen Abstand ha
ben, um die Größe und die Anzahl der herzustellenden Löcher
innerhalb der vorgegebenen Grenzen zu halten. Bevorzugte ty
pische Werte liegen bei 50 nm für den Durchmesser der Kri
stallite und 500 nm für den Abstand nächst benachbarter Kri
stallite.
Mit Hilfe der Kristallite 6 als Maske wird entsprechend der
Darstellung von Fig. 2 die obere Hilfsschicht 50 struktu
riert, wobei die untere Hilfsschicht 40 als Ätzstoppschicht
dient. Die obere Hilfsschicht 50 kann ein Oxid sein, z. B.
Siliziumoxid, und die untere Hilfsschicht 40 ein Nitrid,
z. B. Siliziumnitrid. Die Oxidschicht wird vorzugsweise mit
tels eines Trockenätzverfahrens selektiv bezüglich der Ni
tridschicht entfernt.
Danach werden die Kristallite 6 entfernt, so dass die in
Fig. 3 im Querschnitt dargestellte Schichtstruktur übrig
bleibt. Die restlichen Anteile 51 der teilweise entfernten
oberen Hilfsschicht besitzen jetzt in guter Übereinstimmung
die seitlichen Abmessungen und die Verteilung der Kristalli
te.
Die restlichen Anteile 51 der oberen Hilfsschicht dienen nun
als Maske, um deren Struktur in die untere Hilfsschicht 40 zu
übertragen. Im Fall einer strukturierten Oxidschicht auf ei
ner ganzflächigen Nitridschicht geschieht das vorzugsweise
mittels eines Trockenätzverfahrens. Nachdem die restlichen
Anteile 51 der oberen Hilfsschicht entfernt worden sind, so
dass nur noch die restlichen Anteile 41 der unteren Hilfs
schicht auf der zu perforierenden Schicht 3 verbleiben, ist
die Schichtstruktur gemäß Fig. 4 erreicht.
Die von den restlichen Anteilen 41 der unteren Hilfsschicht
frei gelassenen Bereiche der Oberfläche der zu perforierenden
Schicht 3 werden in eine Maskenschicht umgewandelt. In dem
bevorzugt interessierenden Fall, dass die zu perforierende
Schicht eine Siliziumschicht ist, insbesondere eine bei mi
kromechanischen Bauelementen oft eingesetzte Polysilizium
schicht, kann die Maskenschicht durch einen LOCOS-Prozess
(local oxidation of silicon) hergestellt werden. Hierbei wird
das Silizium an der Oberfläche oxidiert. Die restlichen An
teile 41 der unteren Hilfsschicht, die hier aus Nitrid sind,
dienen als Oxidbarrieren und verhindern das Oxidieren des Si
liziums in diesen Bereichen der Oberfläche der zu perforie
renden Schicht 3. Zwischen den Nitridflecken entstehen Antei
le der Maskenschicht 31, wie das in Fig. 5 dargestellt ist.
Fig. 6 zeigt die Schichtstruktur entsprechend der Fig. 5
nach dem Entfernen der restlichen Anteile 41 der unteren
Hilfsschicht. Ist die untere Hilfsschicht Nitrid und die Mas
kenschicht oxidiertes Silizium, kann das Nitrid selektiv zum
Silizium und zum Siliziumoxid entfernt werden, so dass nur
die restlichen Anteile 41 der unteren Hilfsschicht entfernt
werden.
Die hergestellte Maskenschicht 31 wird dann gemäß der Dar
stellung in Fig. 7 verwendet, um das Material der zu perfo
rierenden Schicht 3 unter den Löchern in der Maskenschicht zu
entfernen. Dass geschieht vorzugsweise mit einem an sich be
kannten Prozess der Grabenätzung. Damit werden die Ätzöffnun
gen 7 in der nun perforierten Schicht 32 ausgebildet. Die
Ätzöffnungen besitzen etwa den Durchmesser der Kristallite.
Die erfindungsgemäß hergestellte Perforation der Schicht kann
nun wie vorgesehen in weiteren Prozessschritten zur Herstel
lung des vorgesehenen mikromechanischen Bauelementes einge
setzt werden.
Die Fig. 8 zeigt die Schichtstruktur gemäß Fig. 7 nach dem
Entfernen der Opferschicht, wobei in den Zeichnungen auf die
in der Blickrichtung hinter der gezeichneten Schnittebene
sichtbaren Konturen verzichtet wurde. Die Verteilung der Kri
stallite und damit der Ätzöffnungen wurde so dicht gewählt,
dass sich das in die Ätzöffnungen eingebrachte Ätzmittel zur
Unterätzung der perforierten Schicht 32 nicht zu weit in der
Schichtlage der Opferschicht 2 ausbreiten muss und die Ätzung
ausreichend rasch erfolgt.
Die Fig. 9 zeigt die Schichtstruktur nach dem Aufbringen ei
ner Verschlussschicht 8, mit der die Ätzöffnungen 7 ver
schlossen werden und so die perforierte Schicht wieder abge
dichtet wird. Da die erfindungsgemäß hergestellten Ätzöffnun
gen einen ausreichend kleinen Durchmesser besitzen, kann die
Verschlussschicht 8 relativ einfach aufgebracht werden, ohne
dass zu befürchten ist, dass das Material der Verschluss
schicht in unerwünschtem Ausmaß in den unter der perforierten
Schicht durch das Entfernen der Opferschicht entstandenen
Hohlraum gelangt. Die Verschlussschicht kann zum Beispiel ein
Ofen-TEOS sein, BPSG (Borphosphorsilikatglas), ein mittels
PECVD aufgebrachtes Oxid oder ein aufgestäubtes (sputter) Me
tall.
Für die erforderliche Invertierung der durch die Kristallite
gegebenen Struktur der Oberflächenbedeckung ist es im Prinzip
nur erforderlich, die Maskenschicht in den nicht von den Kri
stalliten bedeckten Bereichen herzustellen. Dafür kann es er
forderlich sein, Hilfsschichten zu verwenden. Im Unterschied
zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann eine
Hilfsschicht genügen, die in den nicht von den Kristalliten
bedeckten Bereichen entfernt wird, so dass dort eine Masken
schicht hergestellt werden kann, die ihrerseits Öffnungen in
den von den Kristalliten bedeckten Bereichen aufweist. Ein
Ausführungsbeispiel, das nur eine Hilfsschicht verlangt, wird
im Folgenden anhand der Fig. 10 bis 14 beschrieben.
Die Fig. 10 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Schichtstruk
tur mit dem Unterschied, dass nur eine Hilfsschicht 40, vor
zugsweise ein Nitrid, auf der zu perforierenden Schicht 3
aufgebracht wurde. Diese Hilfsschicht 40 dient als Grundlage
für das Aufbringen der Kristallite 6 ("Bekeimung").
Gemäß der Darstellung in Fig. 11 werden die Kristallite 6
verwendet, um deren Struktur der Oberflächenbedeckung in die
Hilfsschicht 40 so zu übertragen, dass von der Hilfsschicht
nur die restlichen Anteile 4 unter den Kristalliten 6 übrig
bleiben.
Eine Schicht 90 aus dem für die Maskenschicht vorgesehenen
Material, vorzugsweise einem Oxid, wird ganzflächig in einer
Dicke abgeschieden, die vorzugsweise der Dicke der Hilfs
schicht 40 entspricht oder größer als die Dicke der Hilfs
schicht 40 ist (Fig. 12).
Die Schicht 90 wird eingeebnet, was z. B. mittels CMP (chemi
cal-mechanical polishing) geschieht. Man erhält damit die
Struktur, die in der Fig. 13 dargestellt ist und bei der die
eingeebnete Schicht 9 von den restlichen Anteilen 4 der
Hilfsschicht unterbrochen ist. Diese Anteile 4 (vorzugsweise
Nitrid) werden selektiv zu der Schicht 9 (vorzugsweise Oxid)
entfernt, so dass gemäß Fig. 14 die Schicht 9 mit Öffnungen
als Maskenschicht auf der Oberseite der zu perforierenden
Schicht 3 übrig bleibt. Es schließt sich der bereits be
schriebene Verfahrensschritt zur Herstellung der Perforation
entsprechend der Fig. 7 und gegebenenfalls die weiteren Ver
fahrensschritte entsprechend den Fig. 8 und 9 an.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass bei geeigneter
Wahl der Materialien der zu perforierenden Schicht 3 und der
Kristallite 6 auf die Hilfsschicht 40 auch verzichtet werden
kann. In diesem Ausführungsbeispiel entfallen daher die rest
lichen Anteile 4 der Hilfsschicht in dem Verfahrensschritt,
der in der Fig. 11 dargestellt ist. Eine Schicht 90 aus dem
für die Maskenschicht vorgesehenen Material wird entsprechend
Fig. 12, hier ebenfalls ohne die Anteile 4, auf die Kristal
lite 6 und zwischen die Kristallite abgeschieden und an
schließend eingeebnet. Die in Fig. 14 dargestellte Struktur
erhält man nach dem Entfernen der Kristallite 6, so dass die
eingeebnete Schicht 9 als Maskenschicht übrig bleibt. Ein
Beispiel, bei dem in der beschriebenen Weise verfahren werden
kann, ist die Perforation einer Siliziumdioxid-Membran mit
tels Polysilizium-Kristalliten. Eine dafür geeignete Masken
schicht kann beispielsweise aus Wolfram aufgebracht werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine nicht lithogra
phisch hergestellte stochastische Mikromaskierung und deren
Invertierung, vorzugsweise mittels eines LOCOS- oder CMP-
Prozesses, verwendet, um feine Ätzlöcher in einer mikromecha
nischen Strukturschicht, wie z. B. einer für einen Drucksen
sor vorgesehenen Membranschicht, herzustellen. Die hiermit
erzielbare geringe Größe der Ätzlöcher liegt deutlich unter
der Größe von Ätzlöchern, die mittels der bisher verwendeten
Fotolithographie hergestellt werden. Die erfindungsgemäß her
gestellten Ätzlöcher können deshalb besonders leicht ver
schlossen werden.
Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter Schichten
mit Perforation insbesondere von Membranen in mikromechanischen Bauelementen, bei dem
in einem ersten Schritt eine zu perforierende Schicht (3) auf einer auf einem Substrat aufgebrachten Schicht (2) oder Schichtstruktur aufgebracht wird,
in einem zweiten Schritt auf der zu perforierenden Schicht (3) eine Mehrzahl einzelner Kristallite (6) abgeschieden wird und mindestens eine Maskenschicht (9, 31) hergestellt wird, die die von den Kristalliten frei gelassenen Bereiche bedeckt und für die Perforation vorgesehene Bereiche frei lässt, und
in einem dritten Schritt die Perforation hergestellt wird, indem in den von der Maskenschicht (9, 31) frei gelassenen Bereichen die zu perforierende Schicht (3) entfernt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem ersten Schritt die zu perforierende Schicht (3) auf eine Opferschicht (2) aufgebracht wird und
in einem vierten Schritt unter Verwendung der hergestellten Perforation als Ätzöffnungen (7) die Opferschicht (2) ent fernt wird.
in einem ersten Schritt eine zu perforierende Schicht (3) auf einer auf einem Substrat aufgebrachten Schicht (2) oder Schichtstruktur aufgebracht wird,
in einem zweiten Schritt auf der zu perforierenden Schicht (3) eine Mehrzahl einzelner Kristallite (6) abgeschieden wird und mindestens eine Maskenschicht (9, 31) hergestellt wird, die die von den Kristalliten frei gelassenen Bereiche bedeckt und für die Perforation vorgesehene Bereiche frei lässt, und
in einem dritten Schritt die Perforation hergestellt wird, indem in den von der Maskenschicht (9, 31) frei gelassenen Bereichen die zu perforierende Schicht (3) entfernt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem ersten Schritt die zu perforierende Schicht (3) auf eine Opferschicht (2) aufgebracht wird und
in einem vierten Schritt unter Verwendung der hergestellten Perforation als Ätzöffnungen (7) die Opferschicht (2) ent fernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
der zweite Schritt ausgeführt wird, indem eine Schicht (90) aus einem für die Maskenschicht vorgesehenen Material auf die Kristallite (6) und zwischen die Kristallite abgeschieden wird,
diese Schicht (90) eingeebnet wird und
die Kristallite (6) entfernt werden, so dass die eingeebnete Schicht (9) als Maskenschicht übrig bleibt.
der zweite Schritt ausgeführt wird, indem eine Schicht (90) aus einem für die Maskenschicht vorgesehenen Material auf die Kristallite (6) und zwischen die Kristallite abgeschieden wird,
diese Schicht (90) eingeebnet wird und
die Kristallite (6) entfernt werden, so dass die eingeebnete Schicht (9) als Maskenschicht übrig bleibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
der zweite Schritt ausgeführt wird, indem
in einem ersten weiteren Schritt auf der zu perforierenden Schicht (3) mindestens eine Hilfsschicht (40, 50) und darauf die Mehrzahl der einzelnen Kristallite (6) abgeschieden werden,
in einem zweiten weiteren Schritt unter Verwendung der Kristallite (6) als Maske die Hilfsschicht (40, 50) teilweise entfernt wird,
in einem dritten weiteren Schritt unter Verwendung restlicher Anteile (4, 41) der Hilfsschicht (40, 50) die Maskenschicht (9, 31) hergestellt wird und
in einem vierten weiteren Schritt die restlichen Anteile (4, 41) der Hilfsschicht entfernt werden.
der zweite Schritt ausgeführt wird, indem
in einem ersten weiteren Schritt auf der zu perforierenden Schicht (3) mindestens eine Hilfsschicht (40, 50) und darauf die Mehrzahl der einzelnen Kristallite (6) abgeschieden werden,
in einem zweiten weiteren Schritt unter Verwendung der Kristallite (6) als Maske die Hilfsschicht (40, 50) teilweise entfernt wird,
in einem dritten weiteren Schritt unter Verwendung restlicher Anteile (4, 41) der Hilfsschicht (40, 50) die Maskenschicht (9, 31) hergestellt wird und
in einem vierten weiteren Schritt die restlichen Anteile (4, 41) der Hilfsschicht entfernt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem
der dritte weitere Schritt ausgeführt wird, indem eine
Schicht (90) aus einem für die Maskenschicht vorgesehenen Ma
terial ganzflächig abgeschieden und mit Ausnahme von Anteilen
(9), die sich zwischen den restlichen Anteilen (4) der Hilfs
schicht (40) befinden, entfernt wird, wobei auch die Kristal
lite (6) entfernt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem
für die Maskenschicht (9) Siliziumoxid abgeschieden wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem
das teilweise Entfernen der Schicht (90) aus dem für die Mas
kenschicht vorgesehenen Material mittels chemisch-mechani
schen Polierens (CMP) geschieht.
7. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem
in dem ersten weiteren Schritt mindestens zwei Hilfsschichten (40, 50) aufgebracht werden, von denen die zuletzt aufge brachte Hilfsschicht (50) ein Material ist, das bezüglich des Materials der zuvor aufgebrachten Hilfsschicht (40) selektiv ätzbar ist,
in dem zweiten weiteren Schritt die zuletzt aufgebrachte Hilfsschicht (50) selektiv bezüglich der zuvor aufgebrachten Hilfsschicht (40) teilweise entfernt wird und
der dritte weitere Schritt ausgeführt wird,
indem die Kristallite (6) entfernt werden, und
zwischen den restlichen Anteilen (51) der teilweise entfernten Hilfsschicht (50) die zu perforierende Schicht (3) frei gelegt und mit der Maskenschicht (31) versehen wird.
in dem ersten weiteren Schritt mindestens zwei Hilfsschichten (40, 50) aufgebracht werden, von denen die zuletzt aufge brachte Hilfsschicht (50) ein Material ist, das bezüglich des Materials der zuvor aufgebrachten Hilfsschicht (40) selektiv ätzbar ist,
in dem zweiten weiteren Schritt die zuletzt aufgebrachte Hilfsschicht (50) selektiv bezüglich der zuvor aufgebrachten Hilfsschicht (40) teilweise entfernt wird und
der dritte weitere Schritt ausgeführt wird,
indem die Kristallite (6) entfernt werden, und
zwischen den restlichen Anteilen (51) der teilweise entfernten Hilfsschicht (50) die zu perforierende Schicht (3) frei gelegt und mit der Maskenschicht (31) versehen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem
in dem ersten weiteren Schritt eine erste Hilfsschicht (40)
aus Siliziumnitrid und darauf eine zweite Hilfsschicht (50)
aus Siliziumoxid aufgebracht werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem
in dem ersten Schritt die zu perforierende Schicht (3) aus Silizium aufgebracht wird und
in dem dritten weiteren Schritt die freigelegten Anteile der zu perforierenden Schicht zu der Maskenschicht (31) oxidiert werden.
in dem ersten Schritt die zu perforierende Schicht (3) aus Silizium aufgebracht wird und
in dem dritten weiteren Schritt die freigelegten Anteile der zu perforierenden Schicht zu der Maskenschicht (31) oxidiert werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem
in einem fünften Schritt die perforierte Schicht (32) durch
Aufbringen einer Verschlussschicht (8) verschlossen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem
die Kristallite (6) mit einem maximalen Durchmesser von
100 nm abgeschieden werden und die Verschlussschicht (8) ein
Ofen-TEOS ist.
12. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem
die Kristallite (6) mit einem maximalen Durchmesser von
100 nm abgeschieden werden und die Verschlussschicht (8) mit
einem Plasma-Prozess hergestellt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem
die Kristallite (6) aus Silizium abgeschieden werden.
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|---|---|---|---|
| DE2000123872 DE10023872C1 (de) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | Verfahren zur Herstellung mikromechanischer Schichten mit Perforation |
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