6.4 Strukturierung und Beschichtung eines Kontaktloches



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6.4 Strukturierung und Beschichtung eines Kontaktloches

Für die Durchkontaktierung leitender Schichten einer mikroelektronischen Schaltung ist es erforderlich, verschiedene Arten von Kontaktlöchern zu strukturieren. Die Form des geätzten Kontaktloches ist dabei wesentlich, denn sie bestimmt die Stufenbedeckung der nachfolgenden Metallisierung und damit auch den Übergangswiderstand zwischen den einzelnen Materialien. Abgeschrägte Kanten oder andere spezielle Geometrien können hier hilfreich sein. Das folgendene Beispiel zeigt eine mögliche Form der Strukturierung durch Anwendung eines zweistufigen Ätzprozesses und das Ergebnis der damit erzielten Stufenbedeckung bei nachfolgender Sputter-Deposition [Str94c].

Abbildung 6.11 stellt den ersten der beiden Ätzschritte dar. Durch Anwendung eines naßchemischen Ätzprozesses wird die quadratische Maske im selben Maß unterätzt, als das Material in die Tiefe geätzt wird. Die Ätzrate für diesen Ätzschritt beträgt , die Ätzzeit ist mit vorgegeben.

Abbildung 6.12 zeigt das Ergebnis des nachfolgenden zweiten Ätzschrittes. Dieser Ätzschritt wirkt direktional und überträgt die Maskengeometrie ohne nennenswerte Unterätzung. Als Ätzverfahren wird ein ionenunterstütztes Plasmaätzverfahren eingesetzt. Die chemische Ätzrate beträgt mit , die Ätzzeit ist mit vorgegeben. Die Parameter der Verteilungsfunktion betragen und .

Abbildung 6.13 zeigt schließlich das Ergebnis der Metallisierung des Kontaktloches. Die Depositionsrate für die Sputter-Deposition beträgt , die Depositionszeit ist mit vorgegeben. Die Parameter der Verteilungsfunktion betragen und . Die Strukturierung des Kontaktloches mit einem zweistufigen Ätzprozess führt zu guter Stufenbedeckung bei erträglicher Unterätzung der Maske, falls der Durchmesser der Kontaktloches im Bereich der Dicke der zu kontaktierenden Schicht liegt.

Für die Simulation des Kontaktloches wurden Zellen für die Materialbeschreibung verwendet, die benötigte Simulationszeit für alle Prozeßschritte betrug 53 Minuten auf einem HP 9000/755 Arbeitsplatzrechner.

  
Abbildung 6.11: Strukturierung eines Kontaktloches, isotroper Ätzschritt.

  
Abbildung 6.12: Strukturierung eines Kontaktloches, direktionaler Ätzschritt.

  
Abbildung 6.13: Metallisierung des Kontaktloches.



Martin Stiftinger
Thu Nov 24 17:41:25 MET 1994