Способ изготовления больших интегральных схем на мдп транзисторах — SU 670019 (original) (raw)

, 670019 01 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 18-25 5.Бюл.У 44гаков, В.И.Выгловский,и Г.В. Сонов(088.8)США Мд 3913211,опублик. 1975.Л.А.Науез, СорЬашовпе 1 з п 1 пе. Е 1 есйгоР 10,.1972, рр.111-114 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ 4(21) 2497995 (22) 20,06.7 (46) 30.11.8 (72) С,С,Бул Ю.П.Лебедев (53) 62.382 (56) Патент кл, 29/571,Р,Вз.сЬшап Кеерз п-.снап п 1 св, Ч, 45,(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БОЛЬШИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ НА ИДП-ТРАНЗИСТОРАХ, включающий подзатворное окисле, ние кремниевой подложки, нанесение слоя нитрида кремния, формирование защитной маски, ионное легирование неактивных областей, стравливание с них нитрида кремния, локальноеокисление этих областей, стравливание нитрида кремния с активных областей, нанесение слоя поликремния, формирование поликремниевых затворови межсоединений, снятие первичногоокисла с областей стока и истока,диффузию примеси в них и поликремниевые участки, нанесение окислакремния путем пиролиза, вскрытиеконтактных площадок и последующуюметаллизацию, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышенияпроцесса выхода годных схем, передоперацией нанесения слоя нитридакремния в слое первичного окиславскрывают контактные окна для последующего обеспечения контакта поликремния к кремнию.67001 35 ИЗобретение относится к микроэлектронике и касается способа изготовления больших интегральныхсхем на МПД-транзисторах по 1.-канальной технологии с кремниевым затвором. При изготовлении интегральныхсхем на и -канальных транзисторахиспользуют кремний р -типа, при этомдиффузионные области и -типа отделяют друг от друга областью р-типа 10повышенной концентрации относительно материала подложки.Цель изобретения - повышениепроцента выхода годных схем.На фиг.1-8 показаны этапы изготовления большых интегральных схем.П р и м е р,В качестве исходного материала берут кремниевую подложку 1КДБ,5 Ом.см толщиной 300+мкм.Делают перекисно-аммиачную (10:1) 2 Оотмывку Затем проводят формирование подзатворного окисла 2. Кремниевую подложку 1 окисляют в среде сухого кислорода 110 мин и отжигают варгоне 10 мин при температуре251050 С в кварцевой трубе диффузионной печи. При этом вырастает окисел 2 толщиной порядка 10001,Методом фотолитографии при использовании позитивного фоторезистатипа РНформируют рисунок и вытравливают в буферном травителе окисел 2в местах 3, не защищенных фоторезистом, Таким образом вскрывают контакты поликремния к кремнию. Фоторезист снимают в смеси серной кислотыс перекисью водорода в соотношении1:1. После этого проводят перекисно.аммиачную отмывку и наносят ниуридкремния 4 толщиной порядка 600 А. Де-40лают окисление при температуре1050 С в среде сухого кислорода 5 мин,в среде пара 30 мин, в среде сухогокислорода 5 мин в кварцевой трубедиффузионной печи. При этом на поверх ности нитрида кремния 4 вырастаетокисел 5. На его поверхности формируют маску фоторезиста 6 методомфотолитографии. Слой реэиста 6 покрывает активные области и служит маской при последующей ионной имплантации бором. Ионную имплантацию проводят при энергии ионов бора 100 кэВпри дозе 2 мкКул/см. При этом нанеактивных областях поверхности кремния образуется область 7 с повышенной концентрацией бора, который предотвращает образование инверсионных 9 2областей между диффузионными шинамии увеличивает пороговое напряжениепаразитных транзисторов. Затем снимают окисел 5 с нитрида кремния 2 надобластями 7. Травление окисла происходит в буферном травителе в течение 2-2,5 мин, Далее снимают фоторезист в серно-перекисной смеси истравливается нитрид кремния 1 надобластями 7. Травление происходитв ортофосфорной кислоте при температуре 140 фС в течение 90 мин. Маскойпри травлении служит окисел 5, выращенный на нитриде кремния 4,Вновь проводят перекисно-аммиачную отмывку и делают окисление притемпературе .10500 в течение 20 минв среде кислорода, 120 мин в пареи 20 мин в среде кислорода, При этомнад областями 7 вырастает окиселкремния 8 толщиной порядка 0,85 мкм.На активных областях окисления кремния не происходит, поскольку нитридкремния 4, лежащий на них, препятствует окислению,Затем .стравливают окисел с нитрида кремния 4 в буферном травителев течение 2,5 мин и травят нитрид 1в ортофосфорной кислоте при температуре 140 в течение 90 мин. Послеснятия нитрида 4 обнажается подзатворный окисел 2 и кремний в местахконтакта 3.Далее проводят перекисно-аммиачную отмывку и наносят поликристаллический кремний 9 методом разложения моносилана в среде водородапри 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 1 О толщинойОпорядка 800-900 А. Методом фотолитографии формируют рисунок, травят окисел 10 в буферном травителе в течение 3 мин и стравливают поликремний 9 с мест, не защищенных окислом 1 О и фоторезистом в травителе состава 160 мл НМО, 160 мл СНСООН, 8 мл НР 5 мл раствора 3 в СН СООН (1 г в 150 мл ), Время травления 90-150 с;В буферном травителе снимают окисел с поверхности ьоликремниевых затворов 1 с областей стока 13, ис670019 4 ие. В ОВНИИПИ Заказ 7043/4 Тираж 678 Подписно Филиал ППП Патент , г.уж."ород, ул.Проектн 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 - РОС 1 З .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 нанесение фосфоросиликатного стекла термическим методом. Нанесение проводят в тех же условиях, что и диффузию фосфора, изменено только время,Затем методом фотолитографиивскрываются контакты, напыляют алиминий 16 методом испарения в вакууме толщиной 1,2 мкм и проводят термообработку при температуре 450 С10 в среде Аг в течение 15 мин, методом фотолитографии формируется рису-,нок, алюминий 16 травят в травителесостава НРО .НКО.СНСООН:НО140:6:30;5 в течение 20-30 мин, сни 15 мают фоторезист в смеси моноэтанолас диметилформамидом в пропорции1:2, проводят отмывку в деионизованной воде в течение 10-5 мин и делают вжигание при 480 С в течение20 15 мин в среде Аг,

Смотреть

Способ изготовления больших интегральных схем на мдп транзисторах