Способ изготовления больших интегральных схем на мдп- транзисторах

Способ изготовления больших интегральных схем на мдп- транзисторах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БОЛЬШИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ НА МДП-ТРАНЗИСТО- РАХ, включающий подзатаорное окисление кремниевой подложки, нанесение слоя нитрида кремния, формирование защитной маски, ионное легирование неактивных областей, стравливаниес них нитрида кремния, локальное окисление этих областей, стравливание нитрида кремния с активных облас- •тей, -нанесение слоя поликремния, фрр" мирование поликремниевых затворов и межсоедин.еннй, снятие первичного окисла с областей стока и истока, диффузию примеси в них и поликремниевые участки, нанесение окисла кремния лутем пиролиза, вскрытие контактных площадок и последующую металлизацию, отличающийс я тем, что, с целью повышения процесса выхода годных схем, перед операцией нанесения слоя нитрида кремния в слое первичного окисла вскрывают контактные окна для последующего обеспечения контакта поликремния к кремнию.§СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„670019

А!

511 ф H Ol L 21/82

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЖ (21) 2497995/18-25 (22) 20,06.77 (46) 30.11.85.Бюл.N 44 (72) С.С.Булгаков, В.М.Выгловский, Ю.П.Лебедев и Г.В. Сонов (53) 621.382 (088.8) .. (56) Патент США ll 3913211, кл. 29/571, опублик. 1975.

P.Richman, J.À.Hayes, Copbamos

Keeps n-channels in line. Electronics, Ч. 45, Р 10,.1972, рр.ill-114. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БОЛЬШИХ

ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ НА МДП-ТРАНЗИСТОРАХ, включающий подзатворное окисле. ние кремниевой подложки, нанесение слоя нитрида кремния, формирование защитной маски, ионное легирование неактивных областей, стравливание с них нитрида кремния, локальное окисление этих областей, стравливание нитрида кремния с активных областей, .нанесение слоя поликремния, формирование поликремниевых затворов и межсоединений, снятие первичного окисла с областей стока и истока, диффузию примеси в них и поликремниевые участки, нанесение окисла кремния путем пиролиза, вскрытие контактных площадок и последующую металлизацию, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения процесса выхода годных схем, перед операцией нанесения слоя нитрида кремния в слое первичного окисла вскрывают контактные окна для последующего обеспечения контакта поликремния к кремнию.

67001

Изобретение относится к микроэлектронике и касается способа изготовления больших интегральных схем на МПД-транзисторах по р.-канальной технологии с кремниевым затвором. При изготовлении интегральных схем на и -канальных транзисторах используют кремний р -типа, при этом диффузионные области и -типа отделяют друг от друга областью р -типа повышенной концентрации относительно материала подложки.

Цель изобретения - повышение .процента выхода годных схем.

На фиг.1-8 показаны этапы изготовления большых интегральных схем.

II p и м е р. В каче стве исходно го материала берут кремниевую подложку 1

КДБ-7,5 Ом.см толщиной 300+5 мкм.

Делают перекисно-аммиачную (10:1) отмывку.. Затем проводят формирование подзатворного окисла 2. Кремниевую подложку 1 окисляют в среде сухого кислорода 110 мин и отжигают в аргоне 10 мин при температуре

1050 С в кварцевой трубе диффузионной печи. При этом вырастает окисел 2 толщиной порядка 10001, Методом фотолитографии при использовании позитивного фоторезиста типа PH-7 формируют рисунок и вытравливают в буферном травителе окисел 2 в местах 3, не защищенных фоторезистом. Таким образом вскрывают контакты поликремния к кремнию. Фоторезист снимают в смеси серной кислоты с перекисью водорода в соотношении

1:1. После этого проводят перекисно.аммиачную отмывку и наносят ниТрид кремния 4 толщиной порядка 600A. Де- 40 лают окисление при температуре

1050 С в среде сухого кислорода 5 мин, в среде пара 30 мин, в среде сухого кислорода 5 мин в кварцевой трубе диффузионной печи. При этом на поверх-45 ности нитрида кремния 4 вырастает окисел 5. На его поверхности формируют маску фоторезиста 6 методом фотолитографии. Слой реэиста 6 покрывает активные области и служит мас- 50 кой при последующей ионной имплантации бором. Ионную имплантацию проводят при энергии ионов бора 100 кэВ при дозе 2 мкКул/см . При этом на неактивных областях поверхности крем- 55 ния образуется область 7 с повышенной концентрацией бора, который предотвращает образование инверсионных .

9 . 2 областей между диффузионными шинами и увеличивает пороговое напряжение паразитных транзисторов. Затем снимают окисел 5 с нитрида кремния 2 над областями 7. Травление окисла происходит в буферном травителе в течение 2-2,5 мин, Далее снимают фоторезист в серно-перекисной смеси и ! стравливается нитрид кремния 1 над областями 7. Травление происходит в ортофосфорной кислоте при температуре 140 0 в течение 90 мин. Маской при травлении служит окисел 5, выращенный на нитриде кремния 4.

Вновь проводят перекисно-аммиачную отмывку и делают окисление при температуре .1050 0 в течение 20 мин в среде кислорода, 120 мин в паре и 20 мин в среде кислорода. При этом над областями 7 вырастает окисел кремния 8 толщиной порядка 0,85 мкм.

На активных областях окисления кремния не происходит, поскольку нитрид кремния 4, лежащий на них, препятствует окислению.

Затем .стравливают окисел с нитрида кремния 4 в буферном травителе в течение 2,5 мин и травят нитрид 1 в ортофосфорной кислоте при температуре 140 в течение 90 мин. После снятия нитрида 4 обнажается подзатворный окисел 2 и кремний в местах контакта 3.

Далее проводят перекисно-аммиачную отмывку и наносят поликристаллический кремний 9 методом разложения моносилана в среде водорода при температуре 780 . Толщина поликремния 9 порядка 0,4 мкм.

Затем поликремний 9 окисляют при температуре 950 С в среде кислорода 5 мин, в паре 8 мин, в кислороде 5 мин. При этом на поликремнии 9 вырастает окисел 10 толщиной

О порядка 800-900А. Методом фотолитографии формируют рисунок, травят окисел 10 в буферном травителе в течение 3 мин и стравливают поликремний 9 с мест, не защищенных окислом 10 и фоторезистом в травителе состава 160 мл ННОЕ, 160 мл СН5СООН, 8 мл HF 5 мл раствора 3 в СН OOOH (1 r в 150 мл ). Время травления

90-150 с;

В буферном травителе снимают окисел с поверхности ьоликремниевых затворов 11 с областей стока 13, ис.

670019 фиг.3 фиг.8

t2 юг. В 1Я

ВНИИПИ Заказ 7043/4 Тираж 678 Подписное

Филиал ППП Патент, r.уж."ород, ул.Проектная, точника 14 и межсоединений 12. Время травления 4 мин.

Проводят перекисно-аммичную отмывку и делают диффузию фосфора., При этом легируются области стока 13, и стока 14 затвора 11 и межсоединения 12. Диффузию проводят при температуре 980 С иэ паровой фазы. Источник диффузии - POG13 .

Затем проводят перекисно-аммиачную отмывку и на поверхность структуры наносят двуокись кремния 15 методом пиролиза моносилана в среде кислорода в присутствии фосфина при температуре 500 С. При этом образуется фосфорно-силикатное стекло с 6-8%-ным содержанием фосфора.

Толщина пленки порядка 1,0-1,2 мкм.

После гидромеханической отмывки в деиониэованной воде проводят нане- сение фосфоросиликатного стекла тер мическим методом. Нанесение проводят в тех же условиях, что и диффузию фосфора, изменено только время.

Затем методом фотолитографии вскрываются контакты, напыляют алюминий 16 методом испарения в вакууме толщиной 1,2 мкм и проводят термообработку при температуре 450 С

10 в среде Ar в течение 15 мин, методом фотолитографии формируется рису-, нок, алюминий 16 травят в травителе состава Н РО . НКО . CHCOOH:Н О

140:6:30:5 в течение 20-30 мин, сни15 мают фоторезист в смеси моноэтанола с диметилформамидом в пропорции

1:2, проводят отмывку в деионизованной воде в течение 10-15 мин и делают вжигание при 480 С в течение

2о 15 мин в среде Ar.