DE3300716C2 - - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum epitaktischen Aufwachsenlassen einer Schicht aus monokristallinem Silicium, im speziellen ein Verfahren zum Herstellen von monokristallinem Silicium auf einer durchbrochenen Maskenschicht auf einem monokristallinem Substrat.
Bei der Herstellung und Bearbeitung von Halbleitereinrichtungen findet epitaktisch niedergeschlagenes Silicium in vielen Fällen Anwendung. Hierbei wird im wesentlichen Silicium von einer Gasquelle derart auf ein Kristallgitter niedergeschlagen, daß das niedergeschlagene Silicium eine Struktur bildet, die das Kristallgitter fortsetzt. Konventionelle siliciumliefernde Gase sind u. a. Silan (SiH₄), Siliciumtetrachlorid (SiCl₄), Trichlorsilan (SiHCl₃) und Dichlorsilan (SiH₂Cl₂). Einzelheiten typischer Siliciumepitaxie-Verfahren finden sich z. B. in der Veröffentlichung von D. J. DeLong, "Advances in Dichlorsilane Epitaxial Technology", Solid State Technology, Oktober 1972, S. 29-34, und der US-PS 39 45 864. Die Qualität und die Geschwindigkeit des Siliciumniederschlages hängt stark von Parametern wie der Temperatur beim Niederschlagen und der speziellen Zusammensetzung des verwendeten Gases ab, wie beispielsweise in der US-PS 32 39 372 und auch den obenerwähnten Veröffentlichungen ausgeführt ist.
Es ist bekannt, epitaktische Schichten oder Filme aus Silicium selektiv in den Öffnungen einer Siliciumdioxid- Maske auf der Oberfläche eines Substrats aus monokrsitallinem Silicium zu züchten. Ein Beispiel eines solchen Verfahrens ist in der Veröffentlichung von B. D. Joyce et al., "Selective Epitaxial Deposition in Silicon", Nature, Bd. 195, S. 485-6, 4. August 1962, beschrieben. Man hat selektives epitaktisches Niederschlagen auch schon dazu verwendet, ein Gitter aus Inseln monokristallinen Siliciums zu bilden, welches durch einen bestimmten, von Mitte zu Mitte gerechneten Abstand einer Anordnung von Löchern oder Öffnungen in einer Schicht aus Siliciumdioxid (SiO₂) bestimmt ist. Die Siliciuminseln wachsen dabei jeweils eine bestimmte Strecke über das die betreffende Öffnung umgebende Siliciumdioxid. Ein Beispiel einer solchen Struktur mit Überlappung und deren Herstellung ist in der Veröffentlichung von W. E. Engeler et al., "The Epicon Array: A New Semiconductor Array-Type Camera Tube Structure", Applied Physics Letters, Bd. 16, Nr. 5, 1. März 1970, der Veröffentlichung von S. M. Blumenfeld et al., "The Epicon Camera Tube: An Apitaxial Diode Array Vidicon", IEEE Trans., Bd. ED 18, Nr. 11, November 1971, und der US-PS 37 46 908 (W. E. Engeler) beschrieben.
Wie die genannten Veröffentlichungen zeigen, ist das Verfahren des epitaxialen Niederschlagens von monokristallinem Silicium in der Halbleiterindustrie gut eingeführt. Man kennt beispielsweise die Einflüsse der Reaktionstemperatur, der Zusammensetzung des zum Niederschlagen verwendeten Gases und der Strömungsgeschwindigkeit des Gases sowohl auf die Qualität als auch auf die Niederschlagsgeschwindigkeit. Es ist auch allgemein bekannt, daß monokristallines Silicium auf einem monokristallinen Substrat Keime bildet und aufwächst, nicht jedoch auf einer polykrsitallinen oder amorphen Oberfläche. Wenn eine nichtmonokristalline Oberfläche, wie die Oberfläche einer Siliciumdioxidschicht, einer für ein epitaxiales Niederschlagen geeigneten Umgebung ausgesetzt wird, bildet sich typischerweise eine nichtmonokristalline Siliciumschicht.
Bisher hat man die Bildung von monokristallinem Silicium auf Siliciumdioxid dadurch bewirkt, daß man ein Gitter aus monokristallinen Siliciuminseln bildete, wie es in den Veröffentlichungen von Engeler und Blumenfeld beschrieben ist. Dieser Prozeß beruht darauf, daß die Siliciumatome über die Oxidoberfläche zwischen den Siliciuminseln wandern und zum Wachstum der Inseln beitragen. Wenn bei einer speziellen Temperatur die Wanderungs- oder Diffusionsstrecke des niedergeschlagenen Siliciums kleiner als der halbe Abstand zwischen den Siliciuminseln ist, tritt auf dem Oxid zwischen den monokristallinen Siliciuminseln eine Keimbildung von nichteinkristallinem Silicium auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Verfahren der vorstehend angegebenen Art die Bildung einer nichtmonokristallinen Siliciumschicht zu verhindern und einen Niederschlagsprozeß zu schaffen, der nicht durch die Geometrie des epitaxialen Keimbildungsplatzes oder der epitaxialen Keimbildungsplätze oder die Aufwachszeit begrenzt ist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen und spezielle Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Auf einem Halbleitersubstrat wird eine Maskenschicht gebildet, die mindestens eine Öffnung aufweist, an der ein monokristalliner Teil des Substrats freiliegt. Dann wird Silicium epitaxial aus einer Gasmischung niedergeschlagen, welche ein siliciumlieferndes oder Siliciumquellen- Gas sowie ein Trägergas enthält. Das Substrat wird anschließend einer Gasmischung ausgesetzt, die ein Ätzgas und ein Trägergas enthält, um einen Teil des vorher niedergeschlagenen Siliciums wegzuätzen. Dieser Zyklus des Niederschlagens und Ätzens wird dann eine geeignete Anzahl von Malen wiederholt, bis man eine monokristalline Siliciumschicht vorgegebener Größe auf der Maskenschicht erhält.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 und 2 Halbleiteranordnungen während verschiedener Stufen des vorliegenden Verfahrens,
Fig. 3, 4, 5 und 6 alternative Strukturen, die durch das vorliegende Verfahren hergestellt werden können.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, geht man gewöhnlich von einem Substrat 10 mit einer im wesentlichen ebenen Oberfläche 12 aus. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens ist das Material des Substrats 10 monokristallines Silicium, und die Oberfläche 12 stellt eine kristallographische Hauptfläche dar. Das Material des Substrats 10 muß jedoch nicht unbedingt Silicium sein, wie noch erläutert werden wird. Auf der Oberfläche 12 des Substrats wird eine durchbrochene Maske 14 gebildet, welche vorzugsweise eine etwa 0,1 bis 1,0 µm dicke Schicht aus Siliciumdioxid (SiO₂) ist. Siliciumdioxid wird als Maskenmaterial bevorzugt, da es amorph ist und dem anschließenden epitaxialen Niederschlagsverfahren standzuhalten vermag. Außerdem läßt sich eine SiO₂-Maske 14 leicht bilden, und in einer solchen Maske lassen sich auch leicht Öffnungen oder Löcher durch konventionelle photolithographische Verfahren bilden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß das vorliegende Verfahren nicht auf die Verwendung von SiO₂ und auch nicht auf bestimmte Maskenschichtdicken beschränkt ist. Die wesentlichen physikalischen oder körperlichen Eigenschaften der Maske 14 sind, daß sie nichtmonokristallin ist und daß sie den Temperaturen standzuhalten vermag, die bei der anschließenden Behandlung auftreten. Andere geeignete Maskenmaterialien sind z. B. Siliciumnitrid und Aluminiumoxid.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 weist die Maske 14 mehrere Öffnungen 16 auf. Die Größe, der Abstand und die Konfiguration dieser Öffnungen 16 kann verschieden sein. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind mehrere Öffnungen vorhanden, für das vorliegende Verfahren wird jedoch im Prinzip nur eine einzige Öffnung 16 benötigt. Die Ausführungsform mit mehreren Öffnungen oder Löchern stellt nur ein Beispiel dar. Die dargestellten Öffnungen 16 können beispielsweise mehrere Quadrate, Kreise oder Streifen enthalten.
Der in den jeweiligen Öffnungen 16 freiliegende Teil der Oberfläche 12 des Substrats wird im folgenden als Nukleations- oder Keimbildungsplatz bezeichnet. Die Keimbildungsplätze 18 in Fig. 1 können irgendwo auf der Oberfläche 12 angeordnet sein. Die einzige Bedingung besteht darin, daß die Keimbildungsplätze 18 jeweils eine monokristalline Struktur haben. Dies läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß man ein Substrat 10 aus massivem monokrsitallinem Material verwendet oder daß die Oberfläche 12 durch eine monokristalline Schicht eines im übrigen nichtmonokristallinen Substrats 10 gebildet wird oder daß die Oberfläche 12 polykristallin mit einer solchen Korngröße ist, daß die Öffnungen 16 jeweils innerhalb der Grenzen eines Kornes gebildet werden können.
Die maskierte Struktur gemäß Fig. 1 wird dann einem zweistufigen Siliciumiederschlagungs/Ätzzyklus unterworfen. In der ersten Stufe, der Niederschlagungsstufe, wird Silicium aus einer Gasmischung niedergeschlagen, die in Siliciumquellen-Gas oder siliciumlieferndes Gas sowie ein Trägergas enthält. Außerdem kann in der Niederschlagungsstufe zusätzlich ein Silicium ätzendes Gas verwendet werden. In der zweiten Stufe, der Ätzstufe, wird ein Teil des während der ersten Stufe niedergeschlagenen Siliciums mittels einer Gasmischung aus einem Siliciumätzgas und einem Trägergas abgeätzt. Dieser Zyklus des Niederschlagens und Ätzens wird dann erforderlichenfalls beliebig oft wiederholt, bis eine monokristalline Siliciumschicht vorgegebener Größe auf der Maskenschicht 14 gebildet ist. An jedem Keimbildungsplatz 18 schreitet das Kristallwachstum im wesentlichen vertikal (senkrecht zur Oberfläche 12) über die Dicke der Maske 14 fort und geht dann zusätzlich in Seitenrichtung quer über die Oberfläche der Maske 14 weiter. Eine Wiederholung des Zyklus liefert schließlich eine Insel 20 aus monokristallinem Silicium an jedem Keimbildungsplatz 18, wie in Fig. 2 dargestellt ist.
Der Zyklus des Niederschlagens und Ätzens kann in einer konventionellen Apparatur oder einem Reaktor bei Atmosphärendruck oder Unterdruck durchgeführt werden, und man kann verschiedene siliciumliefernde Gase, Silicum ätzende Gase und Trägergase verwenden. Für ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden Verfahrens, bei dem Dichlorsilan als siliciumlieferndes Gas, HCl als Ätzgas (in beiden Stufen) und Wasserstoff als Trägergas verwendet wurden, sind typische Parameter für das Niederschlagen und Ätzen in der folgenden Tabelle aufgeführt:
Tabelle
Mit diesen Parametern ergab sich eine vertikale Aufwachsgeschwindigkeit von ungefähr 1,0 µm/min und ein Verhältnis von horizontaler zu vertikaler Wachsgeschwindigkeit von 1,5.
Die vertikale Aufwachsgeschwindigkeit, das Verhältnis der horizontalen Kristallwachstumsgeschwindigkeit zur vertikalen Kristallwachstumsgeschwindigkeit und die Entscheidung, ob ein Silicium ätzendes Gas während des Niederschlagens verwendet werden soll, hängen vom siliciumliefernden Gas und dessen Durchsatz, vom Silicium ätzenden Gas und dessen Durchsatz, der Dauer des Niederschlagens, der Dauer des Ätzens, der Strömungsgeschwindigkeit, der Reaktortemperatur und dem Druck beim Niederschlagen ab. Beispielsweise kann bei Verwendung von SiH₂Cl₂ als siliciumlieferndes Gas die vertikale Aufwachsgeschwindigkeit zwischen etwa 0,4 und 2,0 µm/min dadurch geändert werden, daß man den SiH₂Cl₂-Durchsatz zwischen etwa 0,10 und 1,0 Liter/min ändert und den Durchsatz des Silicium ätzenden Gases während des Niederschlagens entsprechend einstellt.
Das Verhältnis von horizontaler zu vertikaler Wachstumsgeschwindigkeit nimmt im allgemeinen mit niedrigeren Reaktionstemperaturen zu. Es wurde beispielsweise bei Verwendung der in der Tabelle angegebenen Parameter festgestellt, daß sich das Verhältnis von horizontaler zu vertikaler Wachstumsgeschwindigkeit zwischen etwa 1,0 und 2,2 ändert, wenn die Temperatur im Reaktor von 1200°C auf 1050°C herabgesetzt wurde.
Wie stark die Temperatur im Reaktor die Wachstumsgeschwindigkeit und das Verhältnis von horizontaler zu vertikaler Wachstumsgeschwindigkeit beeinflußt, hängt auch vom verwendeten siliciumliefernden Gas und vom Druck beim Niederschlagen ab. Es ist beispielsweise zu erwarten, daß SiH₄ Niederschläge bei niedrigeren Temperaturen ermöglicht als SiH₂Cl₂, während man mit SiCl₄ Niederschläge bei höheren Temperaturen herstellen kann als mit SiH₂Cl₂. Die Drücke beim Niederschlagen können beispielsweise von etwa 133 mbar (100 Torr) bis 1 bar geändert werden.
Die oben für das Niederschlagen und das Ätzen angegebenen Zeiten können als Funktion der Gaszusammensetzung und Temperatur ebenfalls geändert werden. In der Praxis wird man beispielsweise mit einer Niederschlagsdauer im Bereich von 30 sec bis 4 min und einer praktischen Ätzdauer zwischen etwa 20 sec und 2 min arbeiten können.
Während der Verfahrensstufe "Niederschlagen" des beschriebenen Niederschlag/Ätz-Verfahrens fällt Silicium aus dem Siliciumquellen-Gas oder siliciumliefernden Gas auf alle freiliegenden Oberflächen des Substrats und der Maske aus. Das Silicium, das sich auf den verschiedenen Keimbildungsstellen 18 niederschlägt, setzt die dort vorhandene monokristalline Gitterstruktur fort.
Im Gegensatz hierzu gibt es für das auf der Maske 14 niedergeschlagene Silicium keine Vorzugsrichtung, und das Silicium schlägt sich daher dort in Form von isolierten, keine Einkristallstruktur bildenden Aggregaten nieder. Es wurde ferner festgestellt, daß das Abscheiden von monokristallinem Silicium sofort beginnt, während eine Verzögerung für eine gewisse kritische Zeitspanne eintritt, bevor der nichtmonokristalline Niederschlag auf der Maske 14 stattfindet.
Die Anwesenheit eines Silicium ätzenden Gases, wie HCl, während des Niederschlagszyklus verringert die Wahrscheinlichkeit, daß sich während des Niederschlagens nichtmonokristalline Siliciumabscheidungen auf der Maske 14 bilden. Während der Niederschlagsstufe müssen das Verhältnis von siliciumlieferndem Gas und Silicium ätzendem Gas sowie die Dauer des Niederschlagens so aufeinander abgestimmt werden, daß sich eine vernünftige Wachstumsgeschwindigkeit des monokristallinen Siliciums ergibt und die Möglichkeit erhalten bleibt, anschließend das auf der Maske abgeschiedene, nichtmonokristalline Silicium während der Ätzstufe zu entfernen.
Die Gaszusammensetzung und die Dauer der Ätzstufe des Niederschlag/Ätz-Verfahrens werden so ausgelegt, daß alle nichtmonokristallinen Aggregate, die nach der Stufe des Niederschlagens auf der Maske 14 verblieben sind, vollständig entfernt werden. Durch dieses Ätzen wird zwar auch etwas von dem monokristallinen Silicium, das auf den Keimbildungsplätzen 17 aufwächst, entfernt, die Lösungsgeschwindigkeit dieses monokristallinen Siliciums ist jedoch im Vergleich zur Lösungsgeschwindigkeit der nichtmonokristallinen Aggregate verhältnismäßig niedrig. Bei einem Niederschlag/Ätz-Zyklus wird also während der Stufe des Niederschlagens mehr Silicium abgeschieden als während der Ätzstufe entfernt wird, und das ganze am Ende eines vorgegebenen Zyklus noch vorhandene niedergeschlagene Material ist monokristallin.
Das mit dem vorliegenden Verfahren des Niederschlagens und Ätzens erreichbare vertikale und horizontale monokristalline Kristallwachstum erlaubt die Herstellung verschiedener nützlicher Halbleiterstrukturen. Die in Fig. 2 dargestellte Struktur kann z. B. dazu verwendet werden, eine Vielzahl individueller, an gewünschten Stellen positionierter Halbleitereinrichtungen zu erzeugen. Diese Einrichtungen können beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß man das Substrat 10 und die Siliciuminseln 20 durch konventionelle Halbleiterherstellungsverfahren individuell dotiert. Beispielsweise kann die Grenzfläche zwischen jeder Siliciuminsel 20 und dem Substrat 10 gleichrichtend oder nichtgleichrichtend gemacht werden, je nach der Dotierung, und in jeder Siliciuminsel 20 sowie im Substrat 10 können interne Dotierungsprofile mit Hilfe konventioneller photolithographischer Verfahren erzeugt werden.
Die Fig. 3 bis 6 zeigen weitere Beispiele von Strukturen, die durch das vorliegende Verfahren hergestellt werden können. Setzt man das beschriebene Verfahren des Niederschlagens und Ätzens mit der Struktur gemäß Fig. 2 fort, so wachsen die verschiedenen Siliciuminseln 20 schließlich zusammen, so daß eine kontinuierliche monokristalline Siliciumschicht 22 entsteht, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Fig. 5 zeigt, daß eine ähnliche Struktur aus einer monokristallinen Siliciumschicht 22 auf einer Maskenschicht 14, ausgehend von einer einzigen Keimbildungsstelle 18, hergestellt werden kann, die durch eine einzige Öffnung 16 in der Maske 14 exponiert ist.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform, die für die Konstruktion von integrierten Schaltkreisen von großer Bedeutung werden kann. Diese Struktur kann dadurch gebildet werden, daß man Hohlräume oder Vertiefungen 24 in Bereichen entsprechend den Öffnungen 16 in die Siliciumschicht 22 der Struktur gemäß Fig. 3 ätzt. Bei der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Vertiefungen 24 in Dickenrichtung durch die Siliciumschicht 22 hindurch und durch das sich in den verschiedenen Öffnungen 16 befindliche epitaxiale Silicium hindurch, so daß die Substratoberfläche 12 freigelegt wird. Bei entsprechender Auslegung der Konfiguration der Öffnungen 16 kann also eine Vielzahl von elektrisch gegeneinander isolierter Siliciuminseln 26 erzeugt werden. Eine Struktur dieses Typs ist beispielsweise für Silicium-auf-Saphir-Einrichtungen (SOS- Typ) brauchbar, bei denen eine Mehrzahl monokristalliner Siliciuminseln auf einem isolierenden Substrat hergestellt wird. Außerdem können die Vertiefungen 24 je nach der Anwendung, für die die Struktur gemäß Fig. 4 vorgesehen ist, anschließend mit einem Dielektrikum oder einem Widerstands- oder einem Leitermaterial gefüllt werden, so daß sich eine ebenere Struktur ergibt.
Die Struktur gemäß Fig. 4 kann auch aus der mittels einer einzigen Öffnung hergestellten Struktur gemäß Fig. 5 gebildet werden. Ferner kann man die Vertiefungen auch in einer Struktur gemäß Fig. 2 oder in einer Struktur, die ein Mittelding zwischen den Strukturen gemäß Fig. 2 und 3 darstellt, bilden.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer Mehrniveaustruktur, wie sie durch das vorliegende Verfahren ebenfalls hergestellt werden kann. Zur Herstellung dieser Struktur werden isolierte monokristalline Siliciuminseln 26 mittels des beschriebenen Verfahrens des Niederschlagens und Ätzens auf einer durchbrochenen Maske 14 gebildet. Auf den Siliciuminseln 26 wird anschließend eine weitere durchbrochene Maske 28 hergestellt, und hierauf läßt man dann in ähnlicher Weise eine zweite Menge von Siliciuminseln 30 epitaxial aufwachsen. Zur Trennung oder Isolierung der Siliciuminseln 26 und/oder der Siliciuminseln 30 können gewünschtenfalls eine Ausnehmung oder Vertiefung 24 oder mehrere solcher Vertiefungen gebildet werden. Das vorliegende Niederschlag/Ätz-Verfahren erlaubt also die Herstellung von integrierten Schaltkreisen mit mehreren Schichten oder Niveaus, die voneinander selektiv durch eine beispielsweise aus SiO₂ bestehende Maske isoliert sind. Hierdurch läßt sich die Packungsdichte und der Grad der Integration von integrierten Schaltungen in Zukunft weiter erhöhen.
Die beschriebenen Ausführungsformen und Strukturen stellen nur Beispiele dar. Die Erfindung läßt sich selbstverständlich auch für eine Vielzahl anderer Strukturen mit einem oder mehreren Niveaus verwenden. Anstelle des beschriebenen Siliciumsubstrats können selbstverständlich auch andere Substrate geeigneter Kristallstruktur verwendet werden, beispielsweise, wie erwähnt, ein Substrat aus monokristallinem Saphir.

Claims (18)

1. Verfahren zum Bilden von monokristallinem Silicium auf einer Maskenschicht, bei welchem ein Substrat hergestellt wird, das an einer Oberfläche einen monokrsitallinen Teil und auf dieser Oberfläche eine Maskenschicht aufweist, welche mindestens eine Öffnung über dem monokristallinen Teil enthält, und bei welchem ferner Silicium aus einer Gasmischung niedergeschlagen wird, die ein siliciumlieferndes Gas und ein Trägergas enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des niedergeschlagenen Siliciums in einer Gasmischung geätzt wird, die ein Silicium ätzendes Gas und ein Trägergas enthält, und daß der Zyklus des Niederschlagens und Ätzens derart wiederholt wird, daß man eine Insel (20) aus monokristallinem Silicium erhält, die sich von der Oberfläche (12) des Substrats (10) in der Öffnung (16) der Maskenschicht (14) eine bestimmte Strecke über die Maskenschicht (14) erstreckt und diese überlappt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das siliciumliefernde Gas und das Trägergas enthaltende Gasmischung ein Silicium ätzendes Gas enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat (10) aus einem monokristallinem Material verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat (10) ein polykristallines Material mit einer Korngröße verwendet wird, die größer ist als die Abmessungen der Öffnung (16) in der Maskenschicht (14), und daß die Öffnung (16) der Maskenschicht (14) innerhalb der Grenzen eines Kornes angeordnet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenschicht (14) mehrere Öffnungen (16) aufweist, von denen jede über einem monokristallinen Teil (18) des Substrats (10) angeordnet ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenschicht (14) mindestens eine der Verbindungen SiO₂, Si₃N₄ und Al₂O₃ enthält.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das siliciumliefernde Gas aus einer der Verbindungen SiCl₄, SiH₂Cl₂, SiH₂Cl₃ und SiH₄ besteht.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Niederschlagen des Siliciums dienende Gasmischung etwa 0,6 Vol.-% siliciumlieferndes Gas, 0,6 Vol.-% HCl und 98,8 Vol.-% H₂ enthält.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Ätzen dienende Gasmischung ungefähr 1,2 Vol.-% HCl und 98,8 Vol.-% H₂ enthält.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederschlagen und Ätzen in einem Reaktor bei einer Temperatur zwischen etwa 1050°C und 1200°C erfolgt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zyklus des Niederschlagens und Ätzens etwa 30 Sekunden bis 4 Minuten Niederschlagen und etwa 20 Sekunden bis 2 Minuten Ätzen enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicium ätzende Gas HCl enthält.
13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas Wasserstoff enthält oder hieraus besteht.
14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zyklus des Niederschlagens und Ätzens derart wiederholt wird, daß eine Schicht (22) aus monokristallinem Silicium auf im wesentlichen der ganzen Maskenschicht (14) gebildet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicium, das sich über einer Öffnung (16) der Maskenschicht (14) befindet, entfernt und die Oberfläche (12) des Substrats (10) dadurch dort freigelegt sowie eine Höhlung (24) zwischen Teilen (26) des niedergeschlagenen monokristallinen Siliciums gebildet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Höhlungen (24) mit einem vorgegebenen Material gefüllt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite durchbrochene Maskenschicht (28) auf der Oberfläche der Teile (26) des niedergeschlagenen monokristallinen Siliciums gebildet wird und daß der Zyklus des Niederschlagens und Ätzens gemäß Anspruch 1 so wiederholt wird, daß bei jeder Öffnung in der zweiten Maskenschicht (28) eine Insel (30) aus monokristallinem Silicium entsteht, die sich von der Oberfläche (32) des niedergeschlagenen Teiles (26) asu monokristallinem Silicium eine vorgegebene Strecke über die zweite Maskenschicht (28) erstreckt und diese dort überlappt.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Halbleitermaterial, insbesondere Silicium besteht.
DE19833300716 1982-01-12 1983-01-11 Verfahren zum bilden von monokristallinem silicium auf einer maskenschicht Granted DE3300716A1 (de)

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