Способ изготовления моп-интегральных схем с поликремниевыми резисторами

Способ изготовления моп-интегральных схем с поликремниевыми резисторами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении МОП-интегральных схем с поликремниевыми прецезионными резисторами. Цель изобретения - повышение выхода годных интегральных схем и их надежности за счет повышения точности согласования сопротивления поликремниевых резисторов и их временной стабильности под токовой нагрузкой. На кремниевой подложке формируют области изоляции и подзатворный диэлектрик, осаждают на структуры слой нелегированного поликремния, осаждают слой нитрида кремния , формируют из него массу с окисями в соответствий с топологией областей резисторов , травят слой поликремния с формированием затворов, межсоедин.ений и резисторов, удаляют нитрид кремния с областей резисторов, оставляя его на контактных участках резисторов, проводят ионное легирование поликремния в областях резисторов , формируют на верхней и торцовых поверхностях поликремниевых резисторов защитный диэлектрический слой термическим окислением поликремния, удаляют оставшиеся участки слой нитрида кремния и проводят ионное легирование поликремния в контактных областях резисторов, межсоединениях и затворов. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4481195/25 (22) 14.09.88 (46) 07.03,93. Бюл. М 9 (72) M.М.Иванковский, Ю.В.Агрич и

С.А. Сул ьжи ц (56) Патент США М 4290185, кл. Н 01 1 21/00. 1981.

Патент США Ф 4408385, кл. Н 011 21/00, 1983. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОП-ИНТЕГРАЛЪНЫХ СХЕМ С ПОЛИКРЕМНИЕВЫМИ РЕЗИСТОРАМИ (57) Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении МОП-интегральных схем с поликремниевыми прецезионными резисторами. Цель изобретения — повышение выхода годных интегральных схем и их надежности за счет повышения точности согласования сопротивления поликремниевых резисторов и их временной

Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении интегральных схем цифроаналоговых, аналого-цифровых преобразователей, источников опорных напряжений, операционных усилителей, компараторов напряжения и других схем с прецизионными делителями напряжения.

Целью изобретения является повышение выхода годных интегральных схем и их надежности за счет повышения точности согласования соп ротивл ен ия пол икремниевых резисторов и их временной стабильности под токовой нагрузкой.

На фиг. 1 показана структура интегральной схемы. после формирования на кремниевой подложке 1 областей 2 изоляции,; . Ж., 1575849 А1 стабильности под токовой нагрузкой. На кремниевой подложке формируют области изоляции и подзатворныи диэлектрик, осаждают на структуры слой нелегированного поликремния, осаждают слой нитрида кремния, формируют из него массу с окисями в соответствий с топологией областей резисторов, травят слой поликремния с формированием затворов, межсоединeний и резисторов, удаляют нитрид кремния с областей резисторов, оставляя его на контактных участках резисторов, проводят ионное легирование поликремния в областях резисторов, формируют на верхней и торцовых поверхностях поликремниевых резисторов защитный диэлектрический слой термическим окислением поликремния, удаляют оставшиеся участки слоя нитрида кремния и проводят ионное легирование поликремния в контактных областях резисторов, межсоединениях и затворов. 4 ил.

Ql подзатворного диэлектрика 3, осаждения Ор слоя 4 нелегированного поликремния и слоя д

5 нитрида кремния; на фиг.2 — структура после формирования маски из слоя 5 нитрида кремния, травления слоя нелегированнос0 поликремния через эту маску с в формированием области 6 резистора и удаления слоя нитрида кремния с области резистора с оставлением его на контактных участках резистора; на фиг.3 — структура после ионного легирования поликремния в области резистора и формирования на верхней и торцевых поверхностях резистора диэлектрического слоя 7 термическим окислением поликремния; на фиг.4 — структура после формирования травлением слоя поликремния затвора MOll-транзистора.

1575849

Пример. На кремниевой. подложке 1 формируют области р-канала, области каналоограничения, области изоляции иэ оксида кремния толщиной . 1,0 мкм и подзатворный диэлектрик 3 (оксид кремния) толщиной 450 А (фиг.1). На структуры в реакторе низкого давления при 620 С осаждают слой 4 нелегированного поликремния толщиной 0,40 мкм и слой 5 нитрида кремния толщиной 0,12 мкм при 850 С из смеси паров тетрахлорида кремния и аммиака при пониженном давлении. Далее, используя процесс фотолитографии, на нитриде кремния формируют маску из фоторезиста 1 ФП51Т и проводят травление в плазме CF4 с формированием маски из нитрида кремния с окнами на резистивных участках резисторов. Удаляют маску иэ фотореэиста в смеси

Каро (смесь серной кислоты и перекиси водорода, Вновь формируют маску из фоторезиста ФП-51Т.

Для экспонирования используют темнопольный шаблон со светлым окном, содержащим темные фигуры поликремниевых резисторов, торцы которых выходят за пределы окон в нитриде кремния, вскрытых на предыдущей операции фотолитографии.

Проводят плазмохимическое травление нитрида кремния и поликремния в плазме

СГ4, формируя области резисторов, оставляя нитрид кремния на контактных участках резисторов (фиг,2), Удаляют маску из фоторезиста и формируют фоторезистивную маску для проведения имплантации ионов фосфора в резистивные области поликремниевых резисторов.

Проводят имплантацию ионов фосфора (75 — 100 кэВ, 350 мкКл/cM ) и удаляют маску из фоторезиста в два этапа: сначала в кислородной плазме и затем в смеси Каро.

Окисляют резистивные участки, не, защи щенные нитридом кремния, при 860 С в сухом кислороде в течение 90 мин и во влажном кислороде в течение 240 мин с формированием на верхней и торцовых поверхностях резисторов диэлектрического слоя 7 (фиг.3). Плазмохимическим тра влением удаляют оставшиеся участки нитрида кремния с поверхности поликремния на контактных участках резисторов и в области активных элементов (МОП-транзисторов интегральной схемы). Далее легируют слой поликремния затворов и контактных участков 8 резисторов диффузией с использова.нием РООз при 900 С до поверхностного сопротивления 20 — 25 Ом/D . Формируют маску из фоторезиста ФП-051Т и плазмохимически подвергают травлению слой легированного поликремния, формируя

50 контактных участках резисторов, затем проводят ионное легирование поликремния в областях резисторов, формируют на верхней и торцовых поверхностях резисторов диэлектрический слой термическим окисле55 нием поликремния, удаляют со структур оставшиеся участки нитрида кремния, а затем проводят легирование поликремния в контактных областях резисторов, межсоединениях и затворах.

45 электроды затворов 9, 10 и р-канальных транзисторов и разводку (фиг.4), Область поликремниевых резисторов при этом закрыта фоторезистором (фиг.4), Далее формируют области истоков, стоков и- и р-канальных транзисторов, межслойную изоляцию омические контакты и алюминиевую разводку.

Использование данного способа дает возможность сформировать сильноокисленные резисторы и слабоокисленные или неокисленные затворы МОП-транзисторов.

Это позволяет изготовлять МОП-интегральные схемы с длиной канала до 3 мкм и поликремниевыми резистивными делителями, не требующими индивидуальной лазерной подгонки резистооров. Повышение исходной точности согласования сопротивлений резисторов и их временной стабильности под токовой нагрузкой позволяет повысить выход годных интегральных схем и их надежность.

Формула изобретения

Способ изготовления МОП-интегральных схем с поликремниевыми резисторами, включающий формирование на кремниевой подложке областей изоляции и подзатворного диэлектрика, осаждение на структуры слоя нелегированного поликремния, ионное легирование слоя поликремния, травление слоя поликремния с формированием затворов, межсоединений и резисторов, формирование на верхней и торцовых поверхностях поликремниевых резисторов защитного диэлектрического слоя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода годных интегральных схем и их надежности за счет повышения точности согласования сопротивления поликремниевых резисторов и их временной стабильности под токовой нагрузкой, после осаждения слоя нелегированного поликремния на него осаждают слой нитрида кремния, после чего формируют маску с окнами в соответствии с топологией областей резисторов, проводят травление слоя нитрида кремния и поликремния, удаляют нитрид кремния с областей резисторов, оставляя. его на

1575849

° 4 ° °

° ° 4 ° °

° °

° °

° ° °

° 4

° 4 °

° ° 4 °

° °

° ° °

° ° Ф ° Ф

° °. ° ° ° °

° о

° ° . ° °

° ° ° ° 4 е ° . ° ° °

° бб ° ° °

° °

4 ° °

° °

° °

° °

° ° ° °

° °

4 ° ° °

° .

° ° ° ° ° °

° ° ° ° ° °

° ° ° ° 4

°, Ф ° °

4 °

° ° ° °

° ° ° °

° . ° °

° В

° °

° °

4 ° °

° 4 4 ° °

° ° 4 ° °

° ° °

° ° а °

1575849

9 z 2

Фар. 4, Составитель В.Гришин

Редактор Т.Рыбалова Техред М.Моргентал Корректор М,Ткач

Заказ 1956 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101