DE19736145A1 - Verfahren zum Planieren von Halbleiterwafern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planieren von Halb­ leiterwafern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Ätzen von Gräben in Siliciumwafern zum elektrischen Iso­ lieren verschiedener aktiver Bereiche eines elektronischen Schaltkreises ist bekannt. Um eine Weiterverarbeitung zu erleichtern, wird jedoch an­ gestrebt, eine plane Oberseite auf dem Wafer beizubehalten, wozu chemi­ sche Dampfabscheidungstechniken (CVD) verwendet werden, um die Gräben mit einem elektrisch isolierenden Material wie SiO₂ zu füllen. Jedoch wird auf diese Weise Oxid sowohl in den Gräben als auch auf den Säulen in den aktiven Bereichen abgelagert. Daher ist eine Planierung in irgendeiner Weise notwendig, um eine im wesentlichen plane Oberseite zu erhalten. Chemisch-mechanisches Polieren (CMP) des so aufgebrachten Materials mag die einfachste Methode darstellen, jedoch treten hierbei lokale Polier­ ratenschwankungen als auch Bombierungen und Probleme im Zusammenhang mit Oxidresten auf. Diese Schwankungen haben verschiedene Ursachen, die in der endlichen Steifheit von Kontaktstellen, wie sie beim CMP verwendet werden, Änderungen der lokalen Musterdichte und unterschieden Ätzraten unterschiedlicher Materialien während des CMP liegen können.

Beispielsweise hängt die lokale Ätzrate stark von dem Muster von nahe benachbarten Gräben und insbesondere der Dichte dieses Musters ab. Ein Problem, das durch Ungleichmäßigkeiten in lokalen Ätzraten ent­ steht, ist ein "Bombieren" oder Ausbilden von Einsenkungen in weit offe­ nen Grabenbereichen, wo Grabenbereiche und Nicht-Grabenbereiche mit un­ terschiedlicher Ätzgeschwindigkeit geätzt werden. Wegen der Kontaktstel­ lenflexibilität können Füllmaterialreste auf aktiven Bereichen zwischen Gräben verbleiben, die die Planheit beeinträchtigen.

Ein weiteres Problem ist die schnelle Erosion von schmalen isolierten Nicht-Grabenteilen (Säulen) in weiten offenen Grabenberei­ chen. Die Kontaktstellenflexibilität über derartig isolierten Säulen führt zu einer lokalen Polierwirkung, so daß dort eine beschleunigte Erosion speziell an den Oberkanten der Säulen auftritt.

Zwar könnte man die Kontaktstellenflexibilität beim CMP-Ver­ fahren verringern, jedoch wird eine gewisse Flexibilität benötigt, um sich einer Waferdurchbiegung anpassen zu können.

Es ist auch bekannt, einen zusätzlichen lithographischen Schritt einzusetzen, der im wesentlichen das Material in den Grabenbe­ reichen schützt, während das Material in den Nicht-Grabenbereichen expo­ niert wird. Hierbei wird ein Ätzen durchgeführt, das die Masse des Füll­ materialoxids auf den Säulen entfernt. Dieses als anisotropes Plasmaät­ zen durchgeführte Ätzen beläßt Ohren von Füllmaterial, die noch einen beträchtlichen Anteil an verbliebenem Füllmaterial darstellen. Wenn hie­ rauf ein CMP-Schritt folgt, besteht immer noch ein entsprechendes Poten­ tial für ein musterabhängiges Polieren, wie vorstehend beschrieben.

Gemäß US 54 98 565 wird gleichzeitig CVD-Oxid abgelagert und geätzt (d. h. es handelt sich um einen ECR-CVD-Prozeß). Die abgelagerte Schicht wird dann mit Photoresist maskiert, isotrop geätzt und dann mit­ tels CMP-Technik poliert. Hierdurch läßt sich eine geringere Musteremp­ findlichkeit in bezug auf den schließlichen Polierschritt durch die Ver­ wendung eines isotropen Oxidätzens und effizienteren Entfernens des Oxids über den Säulen erzielen. Jedoch tritt bei dem hierbei verwendeten isotropen Ätzen ein Unterschneiden der Photoresistmaske auf. Wenn dies auf beiden Seiten eines schmalen Resiststreifens auftritt, ist es mög­ lich, diesen vollständig zu unterschneiden und damit als einen Resist­ strang freizulegen. Dieser kann dann abheben, auf andere Teile des Sub­ strats herunterfallen und das isotrope Ätze stören.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit dem sich ein wesentlicher Teil des Füllmaterials über den aktiven Bereichen vor einem mechanischen Polieren entfernen läßt, wobei die Empfindlichkeit von der Musterausbil­ dung wesentlich verringert ist.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch ist es möglich, bis zu etwa 90% des Füllmaterials im aktiven Bereich durch gleichzeitiges isotropes Ätzen einer strukturier­ ten Photoresistschicht und des Füllmaterials zu entfernen. Irgendwelche verbleibenden Kuppen sind sehr klein und können daher effektiv und schnell in einem nachfolgenden CMP-Schritt entfernt werden. Wenn mit ei­ nem Verhältnis von Resistätzrate zu Füllmaterialätzrate größer als 1,0 gearbeitet wird, ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von baumeln­ den Resiststreifen stark reduziert, Kuppen können in einem größeren Aus­ maß vor dem chemisch-mechanischen Polieren geätzt werden, und der Gasphasentransport des Ätzmittels zu den Kuppenbereichen ist verstärkt. Nach einem derartigen Ätzen kann durch einen CMP-Schritt die Oberfläche des Füllmaterials poliert werden, ohne die Kappen von gekappten Säulen zu exponieren. In einem schließlichen Ätzschritt können die Kappen der Säulen exponiert werden. Dies vermeidet vollständig eine Schalenbildung, Oxidreste und isolierte Säulenerosionsprobleme.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schnitt ein Halbleitersubstrat mit Säulen und Gräben, füllmaterial und einer strukturierten Photoresistschicht.

Fig. 2 zeigt das Halbleitersubstrat von Fig. 1 im Schnitt nach einem isotropen Ätzen.

Fig. 3 zeigt vergrößert im Schnitt einen Ätzbereich, wo eine Senkenbildung auftritt.

Fig. 4 zeigt im Schnitt den Zustand nach isotropem Ätzen.

Fig. 5 zeigt im Schnitt verschiedene Stufen der Verarbeitung.

Fig. 6 zeigt im Schnitt eine Struktur mit zweischichtigem Füllmaterial.

Fig. 7 zeigt im Schnitt die Maskierung der zweischichtigen Füllmaterialschicht von Fig. 6.

Fig. 8 zeigt die Struktur von Fig. 7 nach isotropem Ätzen.

Fig. 9 zeigt das Ergebnis des nachfolgenden Schritts des Re­ sistablösens.

Fig. 10 zeigt das Ergebnis eines nachfolgenden Schritts eines kurzen CMP-Polierens.

Fig. 11 zeigt im Schnitt eine Struktur mit einer maskierten doppelschichtigen Füllmaterialschicht.

Fig. 12 zeigt im Schnitt die Struktur von Fig. 11 nach aniso­ tropem Ätzen.

Fig. 13 zeigt die Struktur im Schnitt nach Nitridkappenfreile­ gung.

Fig. 14 zeigt die Struktur im Schnitt nach einer weiteren Füllmaterialaufbringung.

Fig. 15 zeigt die Struktur im Schnitt nach einem schließlichen CMP-Polieren.

Fig. 16 zeigt ein Flußdiagramm bezüglich der verschiedenen durchzuführenden Schritte zur Steuerung eines Verarbeitungsprozesses.

Gemäß Fig. 1 ist auf einem Halbleitersubstrat 15, etwa einem Siliciumsubstrat, ein Muster aus Säulen 14 und gefüllten Gräben 10 aus­ gebildet. Bei dem hier verwendeten Füllmaterial 12 handelt es sich übli­ cherweise um ein Oxid, das in Form einer Schicht auf dem Muster etwa durch ein CVD-Verfahren aufgebracht ist und in bekannter Weise verdich­ tet werden kann. Die Säulen 14 können Kappen 17 aus Nitrid oder einem anderen Material aufweisen, das dazu dient, die Säulen 14 während der nachfolgenden Bearbeitung zu schützen. Ein Auskleidungsoxid kann aufge­ wachsen werden, um das Halbleitersubstrat 15 vorzubereiten, bevor das Füllmaterial 12 aufgebracht wird.

Eine Photoresistschicht 19 wird aufgebracht und entsprechend dem Muster der darunterliegenden Gräben 10 und Säulen 14 bemustert. Das heißt, beim Bemustern der Photoresistschicht 19 ist es allgemein wün­ schenswert, daß Öffnungen oder "Spalten" 21 in der Photoresistschicht 19 direkt wenigstens über einigen Säulen 14 liegen. Vorzugsweise ist die bemusterte Photoresistschicht 19 das "perfekte Umgekehrte" des darunter­ liegenden Musters von Gräben 10 und Säulen 14, so daß die Photoresist­ schicht 19 nur von Bereichen entfernt ist, die direkt über den Säulen 14 liegen, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Insbesondere ist die Breite der Öffnungen 21 in der Photoresistschicht 19 innerhalb einer Abweichung von etwa 5% der Breite der Säulen 14. Die Dicke der Photoresistschicht 19 sollte ausreichend sein, um ein vollständiges Entfernen der Photoresist­ schicht während eines nachfolgenden isotropen Resist/Oxidätzens zu ent­ fernen.

Als nächstens werden Füllmaterial 12 und Photoresistschicht 19 gleichzeitig geätzt. Bevorzugt wird das Ätzen isotrop durchgeführt, und zwar beispielsweise mit einem oder mehreren Naßätzmitteln, wie etwa HF, H₂O₂, H₂SO₄ oder HNO₃. (Alternativ kann das Ätzen trocken, etwa durch Plasmaätzen beispielsweise unter Verwendung von CH₃F oder CF₄ mit rela­ tiv erhöhtem Sauerstoffgehalt erfolgen.) Die sich so ergebende Halblei­ tertopographie ist in Fig. 2 dargestellt.

Wesentliche Teile der Photoresistschicht 19 und des Füllmate­ rials 12 wurden entfernt, wobei nur kleine Vogelschnäbel 20 nicht nur in den relativ weiten offenen Bereichen, sondern auch über den Gräben ver­ bleiben. Der hauptsächliche Teil des Planierens wird auf diese Weise im Gegensatz zu einem Planieren erreicht, bei dem anisotropes Ätzen, ge­ folgt von Resistablösen durchgeführt wird. Resist 24, der zwischen Vo­ gelschnäbeln 20 in weiten offenen Bereichen verbleibt, kann ohne weiteres konventionell entfernt werden. Pfeile "x" und "y" zeigen an, wie sich das Problem bei der nachfolgenden Verarbeitung ändert.

Gleichzeitiges isotropes Ätzen der Photoresistschicht 19 und des Füllmaterials 12 vermeidet das Problem von baumelnden engen Resist­ strängen, die bei einem Ätzen erzeugt werden, das hinsichtlich des Re­ sists stark selektiv ist, wobei diese Resiststränge, wenn sie relativ kurz sind, über dem Füllmaterial 12 hängen oder, was schlimmer ist, als Resiststrang herunterfallen können, um so ein Ätzen des Füllmaterials 12 in einem Bereich zu behindern, in dem dies nicht passieren sollte. Wenn Resist frei von dem darunter befindlichen Füllmaterial geätzt wird, kann dies eine Kontaminierung bewirken.

In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, die Ätzraten des Füllmaterials und des Resists während des isotropen Ätzens praktisch gleich zu wählen. Gleiche Ätzraten dieser Materialien stellen sicher, daß keine Resistteile freigeätzt werden. Dementsprechend sollte folgende Gleichung gelten:

Füllmaterialätzrate/Resistätzrate < 1,0 (1)

Wenn jedoch diese Gleichung erfüllt ist, besteht die Möglich­ keit einer vorzeitigen Grabenoxidexponierung, was zu "Senken" unter die nominale Füllmaterialhöhe nach dem Ätzen führen kann, wie in Fig. 3 dar­ gestellt ist. (Fig. 3 basiert auf der Annahme, daß die Resistdicke etwa 33% größer als die Füllmaterialstufe ist, und berücksichtigt den schlimmsten Fall, bei dem die Oberseite des Resists über der Stufe flach bleibt.) Eine Senkenausbildung wird durch höhere Resistätzraten, steile­ re Füllmaterialseitenwandprofile und dünnere Resistschichten verschlim­ mert. Selbst wenn der Resist unendlich dick wäre, kann eine Senkenaus­ bildung aufgrund von seitlichem Ätzen des Resists noch auftreten, wenn das Verhältnis von Resistätzrate zu Füllmaterialätzrate genügend groß ist und die Füllmaterialseitenwand genügend steil ist. Geht man von ei­ ner kreisförmigen Füllmaterialseitenwand und davon aus, daß das isotrope Resistätzen mit gleichförmiger Rate längs dieser Seitenwandung erfolgt, kann die Resistätzrate die Füllmaterialätzrate um einen Faktor von π/2 übersteigen, bevor eine Senkenausbildung auftritt. Fig. 3 zeigt die Grenzbedingung für einen unendlich dicken Resist, wobei

Resistätzrate/Füllmaterialätzrate = ^π/₂ = 1,57 (2)

ist.

Für endliche Resiststärken unterstützt das oberseitige Resistätzen das seitliche Resistätzen, so daß die vorstehende Gleichung eine Obergrenze für das Verhältnis von Resistätzrate zu Füllmaterialätz­ rate ist, über der eine Senkenausbildung definitiv auftritt und unter der eine Senkenausbildung abhängig von der Resistdicke auftreten kann.

Verhältnisse von Resistätzrate zu Füllmaterialätzrate größer als 1,0 sind besonders bevorzugt, da 1) hierdurch eine Trennung der dünnen Resiststränge von dem darunter liegenden Füllmaterial aufgrund von Resisthinterschneidung verhindert wird, 2) der Gasphasentransport von Ätzmittel zu den Füllmaterialvogelschnäbeln 20 (Fig. 4) unterstützt und 3) die Vogelschnäbel in größerem Maße geätzt werden als bei einem Ätzratenverhältnis von 1,0 beim isotropen Ätzen.

Nach dem gleichzeitigen Ätzen von Füllmaterial und Resist wird das verbleibende Füllmaterial beispielsweise mittels CMP-Technik "touch"-poliert, um irgendwelche verbleibenden Vogelschnäbel 20 zu ent­ fernen, wie durch die Linie "B" von Fig. 5 dargestellt ist. Dieser CMP-Schritt braucht nur kurz zu sein, da Vogelschnäbel, die nach isotropem Ätzen verbleiben, wie oben aufgeführt, sehr viel kleiner als Ohren sind, die nach alleinigem Ätzen des Füllmaterials beispielsweise durch konven­ tionelles anisotropes Ätzen erhalten würden. Das Polieren sollte ge­ stoppt werden, bevor die darunter befindlichen aktiven Bereiche erreicht werden, wie durch die Linie "B" in Fig. 5 und den Pfeil "x" von Fig. 2 angedeutet ist, um unterschiedliche Polierraten und das folgliche Aus­ höhlen, Oxidrest- und isolierte Säulenerosionseffekte zu vermeiden.

Ein letztliches Ätzen kann durchgeführt werden, um Füllmateri­ al in nicht aktiven Bereichen zu entfernen. Hierbei ist es wichtig, die endgültige Stufenhöhe d zwischen der Oberseite des Füllmaterials zur Oberseite der Kappe des aktiven Bereichs (in Fig. 5 dargestellt) zu kon­ trollieren. Eine Ätztechnik mit Endpunktdetektion von (oder zeitbegren­ ztes Ätzen bis zur) Exponierung der Kappen des aktiven Bereichs ermög­ licht eine aktive Rückkopplung (für ein individuelles Substrat) und Steuerung der endgültigen Stufenhöhe d, die besonders zweckmäßig ist.

Beispielsweise kann ein HF-Tauchen verwendet werden, um Nitridkappen zu exponieren.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist das Füll­ material in einer zweischichtigen Struktur aufgebracht. Beispielsweise wird zunächst eine Oxidschicht 30 im CVD-Verfahren und dann eine Nitrid­ schicht 32 beispielsweise aus Si₃N₄ über dem Muster aus Säulen 14 (mit Nitridkappen 17), Gräben 10 und Feldoxidbereichen 33 aufgebracht. Außer­ dem kann eine dünne Schicht aus "Liner"- oder Einlageoxid 34, die sich auch unter den Nitridkappen 17 sowie unter der Oxidschicht 30 befindet, die Kanten der Säulen 14 und Gräben 10 runden. Die Dicke der Oxidschicht 30 und der Nitridschicht 33 sollten gleich der Grabentiefe sein, so daß die Oberfläche der Nitridkappen 17 und der Nitridschicht 32 koplanar sind und daher gleichzeitig als ein "Polierstopp" während der nachfol­ genden Verarbeitung wirken.

Eine Maske 35 wird auf der Oberseite der Oxid-/Nitriddoppel­ schicht aus Füllmaterial bemustert, um ein "perfektes Umgekehrtes" des darunter liegenden Musters von Säulen 14 und Gräben 10 zu erhalten, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Das bedeutet, daß der Resist so bemustert wird, daß er direkt oberhalb der Säulen 14 entfernt wird und über den Gräben 10 verbleibt.

Als nächstes wird ein isotropes Ätzens vorgenommen, um Resist, Nitrid und Oxid gleichzeitig zu entfernen. Fig. 8 zeigt das Profil nach dem isotropen Ätzen. Die Menge an Material, die während des Ätzens ent­ fernt wird, ist geringer als die Summe der Dicken der Nitridschicht 32 und der Oxidschicht 30, so daß eine dünne Oxidschicht über den Nitrid­ kappen 17 verbleibt. Resistteilbereiche 36 verbleiben über Nitrid­ schichtabschnitten 38 in den Bereichen der Gräben 30.

Wie in Fig. 9 dargestellt ist, werden Nitridkappen 17 des Ak­ tivbereichs, Hörner 40 und Nitridschichtabschnitte 38 freigelegt, nach­ dem die Resistteilabschnitte 36 abgelöst wurden, und nach einem kurzen HF-Tauchen.

Ein Entfernen der Nitridkappen 17 und der Nitridschichtab­ schnitte 38, das ausreichend ist, um die Oberfläche im wesentlichen zu planieren, wird durch ein kurzes "Touch"-Polieren nach dem CMP-Verfahren (chemisch-mechanisches Polieren) erzielt, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Effekte hinsichtlich Vertiefen, Verbleiben von Oxidrückständen in aktiven Bereichen und Erodieren von isolierten Säulen werden aufgrund der im wesentlichen planen Oberfläche und der nahezu vollständigen Ni­ tridabdeckung der Oberfläche vermieden.

Heiße Phosphorsäue (155°C) kann verwendet werden, um Kappen 17 vor dem nachfolgenden Verarbeiten, beispielsweise Bondinseloxidentfer­ nung, Gateoxidwachstum, Gateaufbringung und -bemusterung usw. zu entfer­ nen.

Ein anisotropes Ätzen kann ebenfalls in diesem Rahmen Verwen­ dung finden, wie in den Fig. 11 bis 15 dargestellt ist. Hiernach haben Grabenätzen und Zweischichtfüllmaterialaufbringung, wie im Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben, bereits stattgefunden. Danach wird eine Photoresistschicht 42 gemäß Fig. 11 nur über gefüllten Gräben 10 mas­ kiert, d. h. die Maske ist ein Inverses des Grabenmusters. Jedoch wird die Maske derart eingestellt, daß sie nur die flachen Bereiche 43 der Nitridschicht 32 bedeckt; daher "schneiden sich" die Kanten 44 der Pho­ toresistschicht 42 mit den Ecken 46 der Nitridschicht 32, die sich über einem gefüllten Graben 10 befindet. Ohne dies würden Nitridhörner 40 von signifikanter Größe, die nach dem Ätzen verbleiben, das mechanische Po­ lieren stören.

Fig. 12 zeigt das Profil nach einem zeitlich bemessenen, noch nicht geendeten anisotropen Ätzen. Das Ätzen ist ausreichend, um den größten Teil des Oxidschicht 30 zu entfernen, und beläßt Oxidabschnitte 46, die die Nitridkappen 17 bedecken. Zusätzlich ist die Nitridschicht 32 überall außer unterhalb der Photoresistschicht 32 entfernt.

Im nächsten Schritt werden die Nitridkappen 17 und die flachen Abschnitte 43 der Nitridschicht 32 gefolgt von einem Entfernen der Re­ sistschicht 42 und einem kurzen HF-Tauchen, um eine geringe Menge an Oxid über den Säulen 14 zu entfernen, freigelegt. Wie aus Fig. 13 er­ sichtlich, ist das Profil in diesem Zustand etwas gerundet, und flache Abschnitte 32 der Nitridschicht 32 sind in den Bereichen 48 unterschnit­ ten. Die Bereiche 48 sind zu füllen, beispielsweise durch Aufbringung einer weiteren Oxidschicht 50, um die Höhe der Oberseite des Profils über eine gewünschte Polierebene anzuheben, wie in Fig. 14 dargestellt ist. Zum Planieren der Oberseite bis auf die Nitridkappen 17 und die flachen Abschnitte 43 der Nitridschicht 32 auf die gewünschte Höhe, bei­ spielsweise die Linie 52, erfolgt ein chemisch-mechanisches Polieren, so daß sich das in Fig. 15 dargestellte Profil ergibt.

Im Rahmen des Verfahrens ist es möglich, in erster Ordnung Än­ derungen in bezug auf Grabentiefe, Füllmaterialstärke und CMP-Polieren auf einer Basis von Wafer zu Wafer zu korrigieren. Fig. 16 erläutert schematisch die Korrektur von Fehlern von vorherigen Verarbeitungsstu­ fen. Außerdem können Korrekturen in bezug auf Fehler in folgenden Verar­ beitungsstufen korrigiert werden, etwa durch Aktivbereichskappendicke, Siliciumgrabentiefe, Füllmaterialdicke, CMP-Polieren, isotropes Füllma­ terial-/Resistätzerate und endgültige Füllmaterialätzrate.

Beispielsweise können Schwankungen in der Aktivbereichskappendicke für das schließliche Füllmaterialätzen durch Steuern des Ausmaßes des Füllmaterialüberätzens nach Freilegen der Säulenkappen korrigiert werden, wobei konstante Stufenhöhe von der Ober­ seite des Füllmaterials zur Unterseite der Kappe aufrechterhalten wer­ den. Kappendicken können nach Kappenablagerung (Punkt 1 in Fig. 16) gemessen und verwendet werden, um das Ausmaß des schließlichen Füllmate­ rialätzens einzustellen, oder die Menge an Kappenmaterialablagerung auf nachfolgenden zu bearbeitenden Wafern einzustellen.

Um die Schwankungen der Stufenhöhe d auf einem Wafer und zwi­ schen Wafern stärker zu kontrollieren, kann die schließliche Grabentiefe auf einem Wafer (unter der Annahme, daß die Grabentiefe über einem Wafer konstant ist) verwendet werden, um die Tiefe zu kontrollieren, die wäh­ rend eines nachfolgenden isotropen Füllmaterial-/Resistätzens erreicht wird. Die Grabentiefe kann nach dem Grabenätzen gemessen werden (Punkt 3 in Fig. 16). Diese Information im Zusammenhang mit der Endpunkterkennung des schließlichen Füllmaterialätzens kann dabei beitragen, Stufenhöhen­ schwankungen aufgrund von Grabentiefenschwankungen von Wafer zu Wafer zu eliminieren.

Rückkopplungen können verwendet werden, um den Prozeßfluß zu regeln. Beispielsweise können die Kappendickendaten (gemessen nach dem schließlichen Füllmaterialüberätzen) als Rückkopplung für die Stufe ver­ wendet werden, die der Stufe des Kappenmessens und -ablagerns vorangeht, um die nachfolgende Verarbeitung zu korrigieren.

Claims (15)

1. Verfahren zum Planieren von Halbleiterwafern, wobei ein Mu­ ster von Gräben (10) und Säulen (14) auf einem Halbleitersubstrat (15) gebildet, ein Füllmaterial (12) zum Füllen der Gräben (10) und Bedecken der gegebenenfalls mit Kappen (17) versehenen Säulen (14) und an­ schließend eine Photoresistschicht (19) über dem Füllmaterial (12) auf­ gebracht wird, die bemustert und durch Ätzen wenigstens aus einigen Be­ reichen über wenigstens einigen Säulen (14) entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die exponierte Photoresistschicht (19) und das Füllmaterial (12) durch gleichzeitiges isotropes Ätzen planiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial (12) mit im wesentlichen überall gleicher Stärke auf allen exponierten horizontalen Flächen aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial (12) in einer Stärke mindestens gleich der Tiefe der Gräben (10) aufgebracht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Breite von in der Photoresistschicht (19) während des Bemusterns angebrachten Öffnungen (21) gleich der Breite der Säulen (14) ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit einem Verhältnis der Resistätzrate zur Füllmateria­ lätzrate beim isotropen Ätzen 1.0 gearbeitet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch das isotrope Ätzen eine Füllmaterialmenge entspre­ chend im wesentlichen der Tiefe der Gräben (10) entfernt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine erste Schicht (30) aus Füllmaterial, die die Gräben (10) füllt und die Kappen (17) der Säulen (14) abdeckt, und danach eine zweite Schicht (32) aus Füllmaterial aufgebracht werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (30) aus Füllmaterial mit Siliciumdioxid und die zweite Schicht (32) mit Siliciumnitrid hergestellt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schichten (30, 32) aus Füllmaterial mit coplanaren Ober­ flächen hergestellt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die beiden Schichten (30, 32) durch mechanisches Po­ lieren soweit entfernt werden, daß die Kappen (17) der Säulen (14) frei­ gelegt werden.

11. Verfahren zum Planieren von Gräben (10), wobei ein Muster von Gräben (10) und mit Kappen (17) versehenen Säulen (14) auf einem Halbleitersubstrat (15) gebildet, ein Füllmaterial (12) zum Füllen der Gräben (10) und Bedecken der Säulen (14) aufgebracht wird, daß Füllmate­ rial (12) durch mechanisches Polieren derart entfernt wird, daß die Kap­ pen (17) der Säulen (14) bedeckt bleiben, wonach das Füllmaterial zum Freilegen der Kappen (17) exponiert werden, insbesondere nach einem der der Ansprüche 1 bis 10.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ätzen zum Exponieren der Kappen (17) isotrop vorgenommen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ätzen zum Exponieren der Kappen (17) anisotrop vorgenommen wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ätzen zum Exponieren der Kappen (17) mit Endpunkt­ erkennung durchgeführt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das mechanische Polieren als chemisch-mechanisches Po­ lieren vorgenommen wird.