DE2738961A1

DE2738961A1 - Verfahren zur herstellung einer integrierten halbleiterschaltung mit luftisolation

Info

Publication number: DE2738961A1
Application number: DE19772738961
Authority: DE
Inventors: Jacob Riseman
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1976-09-02
Filing date: 1977-08-30
Publication date: 1978-03-09
Also published as: FR2363894B1; FR2363894A1; JPS5330286A; US4106050A; JPS5515864B2; GB1578943A

Description

Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschal

tung mit LuftlBolatlon

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltung mit Luftisolation.

Die Form der meisten existierenden integrierten Schaltungen ist die sogenannte monolithische Form. Solch eine Struktur enthält eine große Anzahl von aktiven und passiven Schaltungselementen in einem Block oder Monolithen aus Halbleitermaterial Elektrische Verbindungen zwischen diesen aktiven und passiven Schaltungselementen werden generell auf einer Oberfäche des Blockes aus Halbleitermaterial hergestellt. Bis vor kurzem ist die Sperrschicht-Isolation bei weitem die verbreitetste Art der Isolation der Schaltungselemente oder Schaltkreise integrierter Schaltungen voneinander gewesen. Beispielsweise wer- * den aktive P-Diffusionen gewöhnlich dazu benutzt, um übliche FET und bipolare Schaltungselemente voneinander und von anderen Schaltungselementen, wie beispielsweise Widerständen und Kondensatoren, zu isolieren. Solche Sperrschicht-Isolation wird auch in integrierten Schaltungen aus Feldeffekttransistoren verwendet. Genauere Beschreibungen der Sperrschicht-Isolation finden sich in den US Patenten 3 319 311, 3 451 866, 3 508 und 3 539 876.

Obgleich die Sperrschicht-Isolation für eine ausgezeichnete elektrische Isolation in integrierten Schaltungen gesorgt hat, die über Jahre arbeiten, besteht beim augenblicklichen Stadium der Entwicklung der Technik integrierter Schaltungen auf dem Gebiet der digitalen integrierten Schaltungen eine

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wachsende Nachfrage nach schnelleren Schaltkreisen. Es ist seit langem bekannt, daß die kapazitive Wirkung der isolierenden PN-Ubergänge eine verlangsamende Wirkung auf die Schaltgeschwindigkeit Integrierter Schaltungen hat. Bis vor kurzem waren die Anforderungen an die Schaltgeschwindigkeit integrierter Schaltungen von einer genügend niedrigen Frequenz, so daß die kapazitive Wirkung einer Sperrschicht-Isolation keine größeren Probleme aufwarf. Mit der Forderung nach höher frequentem Schalten, das in der Zukunft auf diesem Gebiet erwartet werden kann, kann jedoch die kapazitive Wirkung, die durch eine Sperrschicht-Isolation hervorgerufen wird, ein wachsendes Problem darstellen. Außerdem verlangt eine Sperrschicht-Isolation relativ große Abstände zwischen den Schaltungselementen und daher verhältnismäßig niedrige Dichten der Schaltungselemente, was im Gegensatz steht zu den größeren Dichten der Schaltelemente, die bei hochintegrierten Schaltungen angestrebt werden. Außerdem neigt die Sperrschicht-Isolation dazu, parasitäre Transistoreffekte zwischen dem isolierenden Bereich und seinen beiden benachbarten Bereichen zu verursachen. Infolgedessen ist in den letzten Jahren ein Wiederaufleben des Interesses an integrierten Schaltungen erfolgt, die eine dielektrische Isolation anstelle einer Sperrschicht-Isolation aufweisen. In solchen dielektrisch isolierten Schaltungen sind die Halbleiter-Schaltungselemente voneinander durch isolierende dielektrische Materialien oder durch Luft getrennt.

üblicherweise wurde eine solche dielektrische Isolation in integrierten Schaltungen durch Xtzen von Kanälen in die Rückseite eines Halbleiterkörper gebildet, die dessen Isolationebereichen entsprechen, d.h. durch Xtzen in die der planaren Oberfläche, an der die Schaltungselemente und die Verdrahtung der integrierten Schaltung gebildet werden, gegenüberliegenden Seite. Dadurch bleibt eine unregelmäßige oder von Kanälen Fi 976 003 80 9810/08 3 3

durchzogene Oberfläche zurück, auf der die Rückseite eines Substrates aufgebracht wird, gewöhnlich eine Zusammensetzung aus einer dünnen dielektrischen Schicht, die die Grenzfläche zu dem Halbleiterkörper bildet und von einer dickeren Schicht aus polykristallinem Silicium bedeckt ist. Als Alternative braucht das polykristalline Silicium nicht aufgebracht zu werden, in welchem Fall die Kanäle für eine Luftisolation sorgen. Als nächstes wird die andere oder ebene Oberfläche des Halbleiterkörpers entweder mechanisch abgeschliffen oder chemisch geätzt, bis die Teile der vorher geätzten Kanäle erreicht werden. Dadurch erhält man eine Struktur, in der eine Reihe von Taschen aus Halbleitermaterial, die von einer dünnen dielektrischen Schicht umgeben sind, entweder von einem polykristallinen Siliciumsubstrat getragen werden und voneinander durch die Ausläufer des polykristallinen Substrates getrennt werden oder bei Abwesenheit von Polysillcium eine Struktur, in der Taschen aus Halbleitermaterial voneinander luftisoliert sind. Während solche Strukturen eine im wesentliche flache und daher verdrahtbare ebene Oberfläche von koplanaren Taschen aus Halbleitermaterial ergeben, haben solche Strukturen integrierter Schaltungen nur begrenzte Verwendbarkeit für integrierte Schaltungen mit hoher Dichte der Schaltungselenente. Dies liegt daran, daß die geätzten Kanäle, die den Isolationabereichen entsprechen, auf der Rückseite des Substrates der integrierten Schaltung gebildet werden müssen [ und solange geätzt werden müssen, bis die Ebene der aktiven planeren Oberfläche des Substrates erreicht ist. j

Es ist bekannt, daß man beim Ätzen von der Rückseite einer j integrierten Schaltung tiefer ätzen muß, als wenn man direkt | von der ebenen Vorderfläche her ätzt, um eine gleichmäßige seitliche Isolation sicherzustellen. Es ist auch bekannt, daß bei* Xtzen durch einen Halbleiterkörper das Ausmaß des Xtzens in seitlicher Richtung im wesentlichen das gleiche ist, wie

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die Ätztiefe. Wenn man daher Kanäle von der Rückseite eines Substrates ätzt, wird so viel Fläche in seitlicher Richtung auf der Halbleiterscheibe verbraucht, daß eine solche Lösung sehr begrenzte Anwendbarkeit für hochintegrierte Schaltungen besitzt.

Wenn andererseits das Ätzen zur Bildung der Kanäle in der Struktur mit dielektrischer Isolation oder mit Luftisolation von der aktiven oder Vorderfläche der integrierten Schaltung ausgeführt wird, ist nur ein begrenztes seitliches Ätzen notwendig, um praktische Isolationstiefen zu erreichen. Das Ergebnis ist jedoch eine im wesentlichen geriffelte aktive Oberfläche anstatt einer Ebenen. Solche eine geriffelte aktive Oberfläche ist natürlich schwierig zu verdrahten, d.h. metallurgische Verbindungen für die integrierte Schaltung durch übliche photolithographische Verfahren für die Herstellung integrierter Schaltungen zu bilden.

,Ein anderer zur Bildung eines seitlichen dielektrischen Isolation benutzter Weg enthält die Bildung abgesetzter seitlicher Isolationsbereiche aus Siliciumdioxid, üblicherweise : in der epitaktischen Schicht, in der die Halbleiterschaltungs- , ielemente gebildet werden, mit Hilfe des Kunstgriffs, daß zu I erst ein Muster von Ausnehmungen selektiv in die Siliciumschicht geätzt wird und danach das Silicium in den Ausnehungen thermisch oxidiert wird mit Hilfe geeigneter, die Oxidation verhindernder Masken, d.h. Siliciumnitrldmasken, um abgesetzte oder eingelassene Bereiche von Siliciumdioxid zu bilden, die für die seitliche elektrische Isolation sorgen. Im Zusammenhang mit diesem Verfahren sei auf das US Patent 3 648 125 und einen Artikel von E. Kooi et al verwiesen mit dem Titel "Locos Devieces", Philips Research Report 26, Seiten 166 bis 180 (197^) Während dieser Weg sowohl für Planarität an der Oberfläche für die aktiven Schaltungselemente der integrierten Schaltung

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!sorgt als auch für gute seitliche dielektrische Isolation, 'traten bei ihm einige Probleme auf. ursprünglich wurden die

Siliciumnitridmasken direkt auf die SiIiciumsubsträte aufgebracht. Dies verursachte Probleme, die mit den hohen Spannungen verbunden waren, die auf dem darunterliegenden Sillclumsubjstrat durch die Siliciumnitrid-Siliciumgrenz-Fläche erzeugt wurden. Diese Spannungen erzeugten in vielen Fällen Versetzungen in dem Siliciumsubstrat, die unerwünschte Leckstromröhren zur 'Folge zu scheinen haben und sonst die elektrischen Eigenschaften der Grenzfläche nachteilig beeinflufien. Um solche Grenzflächenspannungen mit Siliciumnitridschichten zu verringern, jwurde es gebräuchlich, eine dünne Schicht aus Siliciumdioxid zwischen dem Siliciumsubstrat und der Siliciumnitridschicht zu bilden. Während solch einer thermischen Oxidation findet ein wesentliches zusätzliches seitliches Eindringen von Siliciumoxid aus der thermischen Oxidation unter das Siliciumnitrid statt. Dieses seitliche Eindringen ist am größten an , der Grenzfläche Maske-Substrat und sorgt für eine seitlich abfallende Struktur, die als unerwünschter "Vogelschnabel" bekannt ist. '

Die Veröffentlichungen "Local Oxidation of Silicon; New Technological Aspects", von J.A. Appels et al, Philips Research Report 26, Seiten 157 bis 165, Juni 1971, und "Selective Oxidation of Silicon and Its Device Application", von E. Kooi et al, Semiconductor Silicon 1973, veröffentlicht durch die Electrochemical Society, herausgegeben von H. R. Huff und R. R. Burgess, Seiten 860 bis 879, sind bezeichnend für das Erkennen der "Vogelschnabel"-Probleme, die mit zusammengesetzten Masken aus Siliciumdioxid-Siliciumnitrid verbunden sind, insbesondere, wenn sie für die Bildung eingelassenen Sillciumdioxids durch thermische Oxidation verwendet werden. Wegen der sogenannten "Vogelschnabel"-Probleme ergaben sich einige Schwierigkeiten bei der Erreichung wohl definierter seitlicher Isfljfe 8100633

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Außerdem wurde, während Luftisolation, wie vorher erwähnt, bei der Herstellung integrierter Schaltungen benutzt wurde, keine praktische Lösung entwickelt für die Anwendung von Luftisolation in integrierten Schaltungen mit hoher Dichte der Schaltungselemente.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltung mit Luftisolation anzugeben, die eine hohe Dichte der Schaltungselemente und eine ebene, für die Verdrahtung günstige Oberfläche aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltung mit Luftisolation gelöst, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

Ätzen eines Musters von Ausnehmungen in ein erstes Siliciumsubstrat, das auf seiner Oberfläche eine Epitaxieschicht mit den Schaltungselementen trägt, so daß eine Reihe von Bereichen der Epitaxieschicht von den Ausnehmungen seitlich umgeben und dadurch voneinander elektrisch isoliert sind, Bilden einer Siliciumdioxidschicht auf der Oberfläche des ersten Substrates,

Bilden einer ebenen, siliciumhaltigen Glasschicht, auf einem zweiten Siliciumsubstrat,

Verschmelzen der siliciumhaltigen Schichten beider Substrate miteinander zum vollständigen Einschließen der Luft enthaltenden Ausnehmungen und
Entfernen des größten Teiles des zweiten Siliciumsubstrates.

Die Erfindung wird im folgenden durch Beschreibung bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele in Verbindung mit den Fign. 1 bis 7 näher erläutert, die Querschnitte eines Teiles einer integrierten Schaltung darstellen, um das Verfahren der Bildung des bevorzugten Ausführungsbeispieles zu illustrieren.

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Auf einer geeignten P-leitenden Halbleiterscheibe 10 mit einem spezifischen Widerstand von 10 Ohm/cm, wird ein N -Bereich 11, der nachfolgend als Subkollektor dient, durch übliche thermische Diffusion von Störstellen gebildet, wie das beispielsweise in dem US Patent 3 539 876 beschrieben ist.

Wenn die Störstellen in das Substrat 10 eingebracht werden,

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hat der N -Bereich 11 eine Oberflächenkonzentration von 10 Atomen/cm . Der Bereich 11 kann auch durch übliche Ionenimplantationsverfahren gebildet werden.

Anschließend wird nach Fig. 2 ein Muster von Ausnehmungen oder Höhlen 12 in das Substrat geätzt. Dieses Muster von Ausnehmungen entspricht dem für die integrierte Schaltungsstruktur gewünschten Muster von Bereichen mit Luftisolation. Die Ausnehmungen 12 werden durch Ätzen gebildet unter Verwendung einer üblichen Maske wie einer Siliciumdioxidmaske, die durch übliche photolithographische Verfahren für die Herstellung von integrierten Schaltungen gebildet wird, welche Maske öffnungen aufweist, die dem Muster der zu bildenden Ausnehmungen entspricht. Dann kann das Substrat in üblicher Welse durch die in der Siliciumdioxidmaske definierten öffnungen hindurch geätzt werden.

Es sei bemerkt, daß diese Ausnehmungen gebildet werden können !durch Benutzen eines üblichen Ätzmittels für Silicium, wie | ^beispielsweise einer Mischung von Salpetersäure und verdünnter ' FluBsäure, in welchem Fall sie die übliche geneigte oder ab- ; geschrägte Form von in Silicium geätzten Ausnehmungen aufwei- j sen. Alternativ können sie gebildet werden durch ein Ätzver- i fahren, das vertikale Ätzwandungen liefert und das auf den ; Seiten 272 bis 275 des Juni-Heftes 1970 der Zeitschrift R. C. A. Review veröffentlich 1st. Bei diesem Verfahren sollte; das Substrat 1O eine (110)-Oberflächenorientierung aufweisen ! und das Ätzmittel sollte eine siedende Mischung von 100 gr. j

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KOH in 100 ecm Wasser sein, in welchem Fall die Ausnehmungen 12 eine Struktur aufweisen mit im wesentlichen vertikalen Wandungen. Die Ausnehmungen 12 weisen eine Tiefe in der Größenordnung von 2 Mikron auf.

Als nächstes wird, wie in Fig. 3 dargestellt, unter Benutzung üblicher Verfahren zur Herstellung integrierter Schaltungen eine N-leitende Epitaxieschicht 13 über dem Substrat abgeschieden. Die Epitaxieschicht 13 hat einen maximale Störstellen

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konzentration von 10 Atomen/cm und wird durch übliche Verfahren bei einer Temperatur im Bereich 950 bis 115O ⁰C abgeschieden. Während des Abscheidens der Epitaxieschicht 13 werden Teile der Schicht 13' in den Ausnehmungen 12 abgeschieden. Die Schicht 13 besitzt eine Dicke von etwa 2 um. Es sei bemerkt, daß, wenn es bei der Herstellung der integrierten Schaltungsstruktur erwünscht ist, das Abscheiden der Teile 13* der Epitaxieschicht in den Ausnehmungen 12 zu vermeiden, die Epitaxieschicht 13 unmittelbar nach dem Schritt 1 und vor der Bildung der Ausnehmungen im Schritt 2 abgeschieden werden kann. In solch einem Fall sollten die Ausnehmungen 12 bis zu einer Tiefe unter dem P-/N⁺-Übergang geätzt werden. Da das Substrat 10 schwach P-leitend ist, können bei ihm üb-Iliehe Oberflächeninversions-Probleme auftreten, die bei be- j 'stimmten Anwendungen integrierter Schaltungen bekannt sind. ' j Eine höhere Konzentration des P-Leitfähigkeit bewirkenden iDotierungsmittels kann in denjenigen Teilen der Ausnehmung 12, j die unmittelbar an das Substrat 12 angrenzen, durch übliche !Verfahren zur Einbringung von Störstellen, wie beispielsweise die Diffusion oder eine Ionenimplantation, die auf die Bildung der Ausnehmung, aber vor der Bildung der Siliciumdioxidschicht 14 folgt.

Im nächsten Schritt wird, wie in Fig. 4 dargestellt ist, eine Schicht von Siliciumdioxid 14, die vorzugsweise eine Dicke in

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der Größenordnung von 3000 bis 10 0OO R aufweist, wie dargeisteilt über der Oberfläche gebildet, unter Benutzung eines 'der üblichen verfahren zur Bildung von Siliciumdioxid, wie beispielsweise chemische Dampfabscheidung oder Abscheidung durch Hochfrequenzzerstäubung oder vorzugsweise durch die übliche thermische Oxidation.

Im nächsten Schritt wird, wie in Fig. 4A dargestellt ist, eine Schicht von Siliciumdioxid 20, die die planare Oberfläche der integrierten Schaltungsstruktur bildet, auf einer gesonderten Siliciumscheibe 21 abgeschieden. Die Scheibe 21 sollte so dünn wie möglich sein, aber doch noch ohne Bruch verarbeitbar. Die Scheibe 21 kann entweder aus monokristal linen» oder polykristallinem Sillcum bestehen. Die Dicke kann üblicherweise 75 bis 125 pm betragen. Die Siliciumdioxidschicht 20, die eine Dicke hat in der Größenordnung von 0,5 bis 3 um, kann gebildet werden durch irgendeines der üblichen Verfahren zur Bildung von Silicimdioxid auf einem Halbleitersubstrat, z.B. chemische Dampfabscheidung, Abscheiden durch Zerstäuben oder thermische Oxidation des Siliciumsubstrates. Gemäß einem Aspekt der Erfindung, der in dem vorliegenden Ausführungebeispiel beschrieben wird, kann es jedoch erwünscht sein, eine Zwischenschicht aus einem als Atzbarriere dienendem Material, wie z.B. Siliciumnitrid zwischen dem Siliciumsubstrat 21 und der Siliciumdioxidechicht 20 zur Verfügung zu haben. Hie noch beschrieben wird, ist das Siliciumnitrid, wenn das Siliciumsubstrat 21 durch chemisches Atzen entfernt wird, etwas widerstandsfähiger gegenüber üblichen Ätzmitteln für Silicium als es Siliciumdoixid ist, obgleich Siliciumdioxid auch gegenüber solchen Ätzmitteln beständig ist und ohne das Nitrid verwendet werden kann. Jedenfalls kann, wenn, wie in Fig. 4A Siliciumnitrid zu verwenden ist, eine Schicht 22, die ein· Dicke In der Größenordnung von 1000 bis 2000 £ aufweist, durch übliche Verfahren wie die chemische Reaktion

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von Silan und Ammoniak gebildet werden. Alternativ kann die Siliciumnitridschicht 22 auch durch übliche Hochfrequenz-Zerstäubungsverfahren abgeschieden werden.

An dieser Stelle grenzt die Struktur nach Fig. 4A an die Struktur nach Fig. 4 an und die Siliciumdioxidschicht 20 wird auf die Siliciumdioxid 14 aufgeschmolzen, um das Muster der Ausnehmungen 12 völlig zu umschließen.

Das Zusammenschmelzen der Schichten 14 und 20 kann durch Erhitzen der struktur in einer Dampfatmosphäre bei Temperaturen in der Größenordnung von 1200 ⁰C für etwa eine halbe Stunde erreicht werden. Alternativ kann die Schmelztemperatur durch Bilden einer dünnen Schicht eines Phosphorsilicatglases oder eines Borsilicatglases auf den Oberflächen jeder der beiden Siliciumdioxidschichten 14 und 20 verringert werden. Das kann durch den einfachen Kunstgriff erreicht !werden, die Oberflächen der Schichten 14 und 20 vor dem Schmelz schritt leicht zu ätzen, um diese Schichten hydrophil zu machen und anschließendes Abscheiden eines kleinen Betrages von entweder einer Borsäurelösung (gesättigte wässrige Borsäurelösung) oder einer verdünnten Phosphorsäurelösung auf jede der beiden Schichten 14 und 20. Dies führt dazu, daß eine dünne Schicht von entweder Borsilicatglas oder Phosphors!licatglas auf den Flächen der so behandelten Siliciumdioxidschichten gebildet wird. Diese Gläser können auch durch Dotieren mit Bor oder Silicium in der üblichen Weise gebildet werden. Wenn solch eine dünne Schicht aus Borsilicatglas oder Phosphorsilicatglas auf der Oberfläche gebildet wird, dann kann der Schmelzschritt bei einer niedrigeren Temperatur in der Größenordnung von 1100 ⁰C ausgeführt werden durch Erhitzen in einer oxidierenden Umgebung, d.h. durch Erhitzen mit Dampf für etwa 15 Minuten, auf das ein Erhitzen in trockenem Sauerstoff folgt für ebenfalls etwa 15 Minuten, um die Verschmelzung zu

vervollständigen.

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Als Alternative kann das leicht· Atzen, das dazu dient, eine

der Schichten hydrophil zu machen, alleine benutzt werden, um die erforderlichen Schmelztemperaturen zu reduzieren.

Bei einer Variation des dargestellten Ausführungsbeispieles kann irgendein gewöhnliches Borsilicat- oder Phosphorsilicatglas, das einen hohen Schmelzpunkt von wenigstens 1100 C besitzt, anstelle von Siliciumdioxid benutzt werden, um das siliciumhaltige Material der Schicht 20 zu liefern. Dieses Hochtemperaturglas kann durch eines der üblichen Verfahren aufgebracht werden, wie Sedimentation, Hochfrequenzzerstäubung oder Abscheiden aus der Dampfphase.

Das Siliciumsubstrat 21 wird dann entfernt und die Siliciumnitridschicht 22 eventuell auch, um die in Flg. 6 dargestellte Struktur zu erhalten, in der die Siliciumdioxidschicht 20 für eine ebene Oberfläche Ober der gesamten Struktur sorgt und das Muster der Luftisolationshöhlen 12 vollständig einschließt. Die Siliciumscheibe 21 kann durch irgendeine Kombination üblicher Polier-, Schleif- oder Ätzverfahren entfernt werden. Am einfachsten wird das meiste Material der Siliciumscheibe 21 durch ein übliches Polier- oder Schleifverfahren !entfernt, an das sich ein übliches Ätzverfahren einschließlich '

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chemischen Ätzens oder Zerstäubungsätzen mit entweder nicht i !reagierendem oder reagierenden Ionen anschließt. Wie vorher ; 'erwähnt wurde, kann das Ätzen ausgeführt werden durch Be- ; nutzen ausgewählter Ätzmittel oder Ätzverfahren, gegenüber ι denen die Siliciumnitridschicht 22, wenn sie benutzt wurde, _: oder die Siliciumdioxidschicht 20 beständiger ist als die ; Siliciumscheibe 21. Falls die Siliciumnitridschicht 22 vorhanden ist, kann sie wahlweise entfernt werden unter Benutzung eines üblichen Ätzmittels für Siliciumnitrid, gegenüber dem Siliciumdioxid beständig ist. Solch ein übliches Ätzmittel für Siliciumnitrid ist heiße Phosphorsäure oder ein heißes i phosphorhaltiges Salz.

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Die erhaltene in Fig. 6 dargestellte Struktur weist eine planar e Siliciumdioxidschicht Über einer Reihe von Siliciumtaschen 23 auf, die seitlich luftisoliert sind durch das Muster der Ausnehmungen 12.

Anschließend können zur Benutzung der Struktur nach Fig. 6 die aktiven Elemente der integrierten Schaltung gebildet werden, unter Benutzung üblicher Verfahren zur Herstellung integrierter Schaltungen, um Bereiche mit ausgewählten Leitfähigkeitstypen wie beispeilsweise den P-Bereich 24 in den isolierten Siliciumtaschen 23 (Fig. 7) durch Öffnungen 25 zu erzeugen, die in der Siliciumdioxidschicht 20 durch übliche photolithograpische Herstellungsverfahren für integrierte Schaltungen erzeugt werden. Nach dem solche Bereiche gebildet wurden, können die Bereiche leicht untereinander durch für integrierte Schaltungen übliche Metallisierungs- oder Verdrahtungsverfahren verbunden werden, die anschließend auf der planaren Oberfläche der Siliciumdioxidschicht 20 gebildet werden.

Es sei bemerkt, daß für jeden der vorhergehenden Prozeßschrittc einschließlich des Ätzens, das entweder dazu dient, Ausnehmungen in den Schichten oder Substraten zu bilden oder Schichten zu entfernen, jedes übliche Atzverfahren angewandt werden kann, wie beispielsweise die in dem US Patent 3 539 876 beschriebenen. Alternativ kann jeder der oben beschriebenen Ätzschritte ausgeführt werden, durch Zerstäubungsätzen unter !Benutzung üblicher Zerstäubungsätzgeräte und Verfahren wie sie in dem US Patent 3 598 71O beschrieben sind. Insbesondere kann ein Zerstäubungsätzen ausgeführt werden unter Benutzung reaktiver Gase wie Sauerstoff oder Wasserstoff oder Chlor. In dem US Patent 3 471 396 ist eine Liste von inerten oder

ireaktiven Gasen oder Kombinationen davon enthalten, die beim !Zerstäubungsätzen benutzt werden können.

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PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung mit Luftisolation,

gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: -Ätzen eines Musters von Ausnehmungen (12; Fig. 2) in ein erstes Siliciumsubstrat (10), das auf seiner Oberfläche eine Epitaxieschicht (13) mit den Schaltungselementen trägt, so daß eine Reihe von Bereichen der Epitaxieschicht von den Ausnehmungen seitlich umgeben und dadurch voneinander elektrisch isoliert sind, -Bilden einer Siliciumdioxidschicht (14) auf der Oberfläche des ersten Substrates,

-Bilden einer ebenen siliciumhaltigen Glasschicht (20; Fig. 4A) auf einem zweiten Siliciumsubstrat (21), -Verschmelzen der siliciumhaltigen Schichten beider Substrate miteinander zum vollständigen Einschließen der Luft enthaltenden Ausnehmungen und -Entfernen des größten Teiles des zweiten Siliciumsubstrates.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene, siliciumhaltlge Glasschicht eine Schicht von Siliciumdioxid ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene,siliciumhaltige Glasschicht eine Schicht eines Hochtemperaturglases ist, das einen Schmelzpunkt von mindestens 1100 ⁰C besitzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht von Siliciumnitrid (22) vor der Bildung der ebenen Schicht auf dem zweiten Siliciumsubstrat abgeschieden wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das teilweise Entfernen des zweiten Siliciumsubstrates durch Ätzen bis zu der Siliciumnitridschicht erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abscheiden der Siliciumdioxidschicht auf der Oberfläche des ersten Substrates so erfolgt, daß das Siliciumdioxid auch auf den seitlichen Flächen der Ausnehmungen abgeschieden wird.

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