FR2496989A1 - Dispositif a circuits integres a semiconducteurs comportant plusieurs transistors misfet formant un circuit logique, et procede de fabrication d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif a circuits integres a semiconducteurs comportant plusieurs transistors misfet formant un circuit logique, et procede de fabrication d'un tel dispositif Download PDF

Info

Publication number
FR2496989A1
FR2496989A1 FR8122382A FR8122382A FR2496989A1 FR 2496989 A1 FR2496989 A1 FR 2496989A1 FR 8122382 A FR8122382 A FR 8122382A FR 8122382 A FR8122382 A FR 8122382A FR 2496989 A1 FR2496989 A1 FR 2496989A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
source
semiconductor
circuit device
integrated circuit
semiconductor integrated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR8122382A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomiji Maeda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of FR2496989A1 publication Critical patent/FR2496989A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • H01L22/34Circuits for electrically characterising or monitoring manufacturing processes, e. g. whole test die, wafers filled with test structures, on-board-devices incorporated on each die, process control monitors or pad structures thereof, devices in scribe line
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/316Testing of analog circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/45Ohmic electrodes
    • H01L29/456Ohmic electrodes on silicon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/49Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
    • H01L29/4916Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a silicon layer, e.g. polysilicon doped with boron, phosphorus or nitrogen
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/49Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
    • H01L29/495Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET the conductor material next to the insulator being a simple metal, e.g. W, Mo
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54453Marks applied to semiconductor devices or parts for use prior to dicing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF A CIRCUITS INTEGRES A SEMICONDUCTEURS ET UN PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL DISPOSITIF. CE DISPOSITIF 1 COMPORTE DES REGIONS A CIRCUITS INTEGRES DELIMITEES PAR DES LIGNES 2 REALISEES SUR UN SUBSTRAT SEMICONDUCTEUR 10 ET COMPORTANT PLUSIEURS TRANSISTORS MISFET FORMANT UN CIRCUIT LOGIQUE 3-7 ET PLUSIEURS TRANSISTORS MISFET 8 DESTINES A MESURER LES CARACTERISTIQUES DES TRANSISTORS DU CIRCUIT LOGIQUE ET DISPOSES EN CERTAINS ENDROITS DU SUBSTRAT ET COMPORTANT DES ELECTRODES DE GRILLE, DE SOURCE ET DE DRAIN REALISEES EN UN MATERIAU RESISTANT A LA CHALEUR ET ELECTRIQUEMENT CONDUCTEUR. APPLICATION NOTAMMENT AUX DISPOSITIFS A MICRO-PLAQUETTES A HAUTE DENSITE D'INTEGRATION.

Description

La présente invention concerne un dispositif à cir-
cuits intégrés à semiconducteurs (désigné. ci-après sous le terme de "circuit intégrén) constitué par des transistors à
effet de champ métal-isolant-semiconducteur (désignésci-
après sous le terme de "MISFET") servant de composants de
base du dispositif.
Dans un circuit intégré à semiconducteurs de ce ty-
pe, les transistors MISFET possédant la même structure que celle des transistors MISFET constituant un circuit logique sont réalisés sur la même microplaquette oupuce afin de vérifier les caractéristiques électriques des transistors MISFET constituant le circuit logique. Si l'on utilise de l'aluminium (Ai) pour constituer des électrodes des régions
diffusées de source et de drain, le transistor MISFET uti-
lisé pour effectuer les mesures des caractéristiques peut être cependant réalisé uniquement après la mise en oeuvre des différentes phases opératoires de fabrication telles
que l'oxydation, la diffusion, la croissance en phase va-
peur, le dépôt en phase vapeur, le recuit, etc. En d'autres
termes, les transistors MISFET constituant le circuit logi-
que peuvent être vérifiés uniquement après qu'essentielle-
ment toutes les phases opératoires de fabrication du traite-
ment de la pastille soient achevées. C'est pourquoi la
mesure des caractéristiques prend beaucoup de temps et l'ac-
tion rétroactive des données provenant de la mesure des caractéristiques sur les conditions de fabrication, telles qu'une implantation d'ions, une diffusion et analogues, est retardée. Entre-temps il est probable que des dispositifs défectueux, dont le niveau de qualité se situe au-dessous
du niveau de qualité requis, sont mélangés à des disposi-
tifs approuvés, avant la mise en oeuvre de la phase finale de fabrication. Eventuellement le terme "circuit logique"
utilisé ici même désigne un circuit qui exécute une opéra-
tion logique, à savoir une action de mémoire, une trans-
mission ou une conversion et une opération analogue, moyen-
nant l'utilisation de "1" et de "0" logiques.
Compte tenu des indications de base décrites ci-
dessus, la présente invention a pour but de fournir un cir-
cuit intégré MIS, qui peut être fabriqué avec un rendement
élevé moyennant la mise en oeuvre de mesures des caracté-
ristiques, à un stade opératoire plus précoce.
Un autre but de la présente invention est de four-
nir un procédé de fabrication du circuit intégré MIS men-
tionné ci-dessus.
A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illus-
tré schématiquement aux dessins annexés une forme de réali-
sation de l'objet de l'invention et un mode d'exécution du
procédé selon l'invention.
La figure 1 représente le schéma de réalisation d'un circuit intégré MIS constitué par une pastille ou une
puce de silicium conformément à la présente invention.
La figure 2 représente une vue en coupe d'un transistor MISFET constituant un circuit logique du circuit
intégré MIS représenté sur la figure 1.
La figure 3 est une vue en plan d'un transistor MISFET destiné à mesurer les caractéristiques du circuit
intégré MIS représenté sur la figure 1.
La figure 4 est une vue en coupe du transistor MISFET de la figure 3 destiné à effectuer la mesure des
caractéristiques, prise suivant la ligne IV-IV'.
Les figures 5A à 5I sont des vues en coupe montrant les étapes opératoires de fabrication du transistor MISFET destiné à former le circuit logique du circuit intégré MOS représenté sur la figure 1 et du transistor MISFET
pour la mesure des caractéristiques.
Ci-après, on va décrire des formes de réalisation
préférées de la présente invention en se référant aux figu-
res 1 à 5I.
La figure 1 représente le schéma de l'agencement
d'un circuit intégré MIS constitué dans une pastille semi-
conductrice (désignée ci-après sous le terme de "pastille ou puce en silicium"). Comme cela est représenté, plusieurs régions à circuit intégré sont disposées à l'intérieur de zones qui sont subdivisées par des lignes 2 tracées sur la
pastille 1. Le même type de circuit intégré doit être réali-
sé à l'intérieur de chacune des différentes régions à cir-
cuit intégré (cependant on peut également réaliser des cir-
cuits intégrés différents).
La figure 1 représente l'une de ces régions à cir-
cuit intégré. Dans cette région, un circuit logique consti-
tué par un transistor MIS tel qu'un CPG (générateur d'impul-
sions d'horloge) 3,une ALU (unité logique arithmétique) 4 et une mémoire RAM (mémoire à accès direct ou aléatoire) 5, un registre 6, une mémoire ROM (mémoire à lecture seule) 7 et analogues, et des transistors MISFET 8 pour la mesure
des caractéristiques sont réalisés sur des parties périphé-
riques de chaque circuit logique. Bien que les transistors MISFET 8 ne soient pas raccordés électriquement au circuit logique, les phases opératoires pour leur fabrication, telles qu'une implantation d'ions ou une diffusion de source-drain ou analogue, sont réalisées en même temps que les phases opératoires de fabrication destransistors MISFET du circuit logique. C'est pourquoi les transistors MISFET 8 peuvent être réalisés sous la forme de transistors du
type à appauvrissement, du type à enrichissement, et ana-
logues.
La figure 2 représente une vue en coupe d'un tran-
sistor MISFET qui fonctionne à la manière d'un circuit logique. Une région de source de type N+ 18 et une région de drain de type N 19 sont réalisées sur un substrat en silicium de type P 10. Si-l'on introduit du bore par dopage à une faible profondeur dans la surface du substrat au moyen d'un processus d'implantation d'ions, avant
que ces régions de source et de drain 18,.19 soient réali-
sées, on obtient un transistor à effet de champ du type à
enrichissement. Si l'on réalise un dopage à l'aide de phos-
phore au moyen du processus d'implantation ionique interve-
nant à la suite du dopage au bore, on obtient un transistor à effet de champ du type a appauvrissement. Eventuellement,
le chiffre de référence 11 représente une pellicule épais-
se de SiO2 formée au moyen de techniques dénommées LOCOS (oxydation locale du silicium); la référence 12 désigne une pellicule ou couche d'oxyde de grille; la référence 13 désigne une grille en silicium polycristallin ("grille de poly-Si"); la référence 14 désigne une pellicule de
verre aux phosphocilicates; la référence 15 désigne un câ-
blage d'aluminium pour la région de source, tandis que la référence 16 désigne un c&blage d'aluminium pour la région
de drain et que la référence 17 désigne un cablage d'alumi-
nium pour la grille.
D'une manière générale, une région de type P est
réalisée sous la forme d'un dispositif d'arrêt de canal au-
dessous de la pellicule d'oxyde de champ en SiO2 11, mais ceci n'est pas représenté sur la figure 2. La figure 3 est une vue en plan montrant le transistor MISFET 8 représenté
sur la figure ldestiné à mesurer les caractéristiques.
Comme cela est représenté sur la figure 3, des couches de silicium polycristallin (désignées également sous le terme
de "couches de poly-Si") réalisées sous la forme d'électro-
des de prolongement sont raccordées chacune à une extrémité
des régions 23 et 24 de source et de drain respectivement.
L'autre extrémité de chacune des électrodes de prolongement
25 et 26 sert de borne en forme de bloc 28, 29. Une extré-
mité de la grille de polysilicium 27 sert également de borne en forme de bloc 30. Ces bornes en forme de blocs 28, 29, 30 sont situées dans des positions ot les pointes
de mesure doivent être placées.
La figure 4 représente une vue en coupe du transis-
tor MISPET servant à mesurer les caractéristiques, ladite coupe étant prise sur la ligne IV-IV' de la figure 3. Comme cela est représenté, dans le transistor MISFET 8 servant à la mesure des caractéristiques, une extrémité de la couche de polysilicium 25 est raccordée directement à la région de
source 23, tandis qu'une extrémité de la couche de poly-
silicium 26 est raccordée directement à la région de drain 24. La couche de polysilicium 25 ainsi raccordée à la région de source 23 s'étend audessus de la pellicule d'oxyde de champ SiO2 11. La couche de polysilicium 26 raccordée à la région de drain 24 s'étend également au- dessus de la couche
d'oxyde de champ SiO2 11.
Dans le transistor MISFET 8 mentionné ci-dessus et servant à la mesure des caractéristiques, au cours de la phase de conformation de la grille de polysilicium 27, on dépose, en leur donnant leur configuration, les couches de polysilicium 25 et 26 pour former des électrodes de prolongement pour les régions respectives, sur les régions
de source et de drain, et on donne également leur configura-
tion à la couche d'oxyde de champ SiO2 11 et aux bornes en forme de blocs 28, 29 des électrodes de prolongement pour les régions de source et de drain ainsi qu'à la borne en forme de bloc 30 pour la grille de polysilicium 27. C'est pourquoi, contrairement aux transistors à effet de champ
représentés sur la figure 2, on réalise toutes les électro-
des de prolongement et toutes les bornes en forme de blocs de ce transistor à effet de champ 8 servant à la mesure des
caractéristiques, avec des couches de polysilicium.
On introduit par diffusion thermique du phosphore dans chaque trou traversant 31, 32 réalisé par conformation de la couche de polysilicium 25, 26 et simultanément on fait pénétrer par dopage du phosphore à partir de chaque
couche de polysilicium 25, 26 dans le substrat semiconduc-
teur de type P 10, tout en réalisant les régions 23, 24 de source et de drain de type N+, représentées sur la figure 4. A cette étape de la réalisation, les régions de source et de drain 18 et 19 du transistor MISFET constituant le
circuit logique sont réalisées simultanément-par diffusion.
Conformément à la présente invention, le transistor MISFET 8 peut mesurer les caractéristiques du transistor MISFET constituant le circuit logique aussitôt après la
formation des régions de source et de drain 23, 24 repré-
tées sur la figure 4.
En effet, dans l'état représenté sur la figure 4, les pointes de diodes sont fixées aux trois bornes ou blocs
28, 29 et 30 afin de permettre l'inspection de vérification.
Dans ce cas, la tension de seuil du IDS est mesurée par modification de la tension de seuil tout en appliquant une tension prédéterminée entre la source et le drain. Si l'on obtient ainsi une tension de seuil située dans une plage
prédéterminée de valeurs, on estime que les conditions men-
tionnées ci-dessus d'implantation d'ions et de diffusion
d'ions sont normales et sont conformes aux conditions re-
quises pour un fonctionnement normal du transistor MISFET
constituant le circuit logique. Si l'on estime que la ten-
sion de seuil du transistor MISFET 8 a varié, il faut au contraire régler les conditions de fabrication de manière à modifier en particulier les conditions de l'implantation
d'ions (comme par exemple la quantité d'ions implantés).
On peut réaliser de manière aisée et précise cette modifica-
tion des conditions conformément à la valeur de la tension de seuil du transistor MISFET 8. C'est pourquoi, le circuit logique MISFET peut être réalisé avec un rendement élevé
dans des conditions correctes de production grâce à une modi-
fication des conditions d'implantation d'ions pour de nou-
velles pastilles immédiatement après la mesure des caracté-
ristiques du transistor MISFET 8. Ce transistor MISFET 8 peut être également utilisé pour vérifier à nouveau les caractéristiques du transistor MISFET prévu pour le circuit logique après que sa fabrication soit achevée. A cet effet, il est souhaitable d'ouvrir une fenêtre dans la pellicule
de passivation située au-dessus du transistor MISFET 8.
Ci-après, on va décrire en référence aux figures A à 5I le procédé de fabrication du transistor MISFET servant à constituer le circuit logique et du transistor
MISFET servant à mesurer les caractéristiques, représen-
tés sur les figures 1 à 4 sur le même substrat.
Tout d'abord, comme cela est représenté sur la
figure 5A, on réalise une pellicule de SiO2 40 d'une épais-
seur d'environ 8000 nanomètres sur une surface du substrat semiconducteur de type P 10 (comme par exemple un substrat en silicium). Ensuite, on réalise de façon. sélective une pellicule de Si3N4 41 sur cette pellicule de SiO2 40, comme cela est représenté sur la figure 5B, et en utilisant cette pellicule de Si3N4 41 en tant que masque, on réalise au moyen d'une impureté telle que du bore un dopage dans la surface du substrat semiconducteur de type P au-dessous
de la pellicule de SiO2 40, au moyen du processus d'implan-
tation ionique. Une région de type P 42 est réalisée de façon sélective à l'aide de ce dopage. Ensuite, on chauffe à environ 10000C le substrat semiconducteur P 10 pendant plusieurs heures en utilisant la pellicule de Si3N4 41 en tant que masque pour réaliser de façon sélective une couche
d'oxyde de champ épais SiO2 il à la surface du substrat 10.
On réalise la couche d'oxyde de champ en SiO2 il de manière à recouvrir de façon sélective la surface du substrat de type P 10. Les surfaces du substrat recouvertes par la couche d'oxyde de champ SiO2 11 sont désignées par les
chiffres de référence 55 et 56. On enlève ensuite la pelli-
cule de Si3N4 par attaque chimique. Afin de régler la ten-
sion de seuil,-on introduit par dopage et de façon sélecti-
ve des impuretés de bore et de phosphore dans le substrat semiconducteur au-dessous de la pellicule d'oxyde 40 au moyen d'une implantation d'ions. Ultérieurement, on réalise de façon sélective des trous traversants 43, 44 dans la pellicule de SiO2 40 à la surfaoe du substrat recouverte
par la couche d'oxyde de champ en SiO2 11.
Puis on réalise la couche de polysilicium 45 dopée avec des impuretés de phosphore sur la pellicule de SiO2 et sur la couche d'oxyde de champ en SiO2 11, comme cela est représenté sur la figure 5E. Ensuite, comme cela est représenté sur la figure 5F, on enlève sélectivement par
attaque chimique la couche de polysilicium 45 et la pelli-
cule de SiO2 40 au-dessous de la précédente. A la surface du substrat, recouverte par la couche d'oxyde de champ en SiO2 11, on réalise ensuite une pellicule d'oxyde de grille en SiO2 22, une couche de polysilicium de grille 27 située sur la pellicule 22, et des couches de polysilicium 25, 26 disposées sur la couche d'oxyde de champ en SiO2 il et possédant chacune une extrémité placée en contact direct
avec la surface 55 du substrat. L'autre extrémité de chacu-
ne des couches de polysilicium 25, 26 possède une borne
en forme de bloc 28, 29, comme représenté sur la -figure 3.
Une pellicule d'oxyde de grille en SiO2-12 et une couche de
polysilicium de grille 13 disposées sur la pellicule précé-
dente 12 sont ensuite formées sur la surface 56 du substrat.
Ensuite, comme cela est représenté sur la figure G, on dépose l'impureté de phosphore sur les surfaces à
nu 55, 56 du substrat et l'on effectue un chauffage à envi-
ron 10000C pendant environ 10 minutes, ce qui provoque une diffusion de l'impureté de phosphore à l'intérieur de la surface 55 du substrat. Dans ce cas l'impureté de phosphore n'est pas introduite au moyen d' un dopage de la surface 55 du substrat au-dessous de la pellicule d'oxyde de grille en SiO2 22 et à l'intérieur de la surface 56 du substrat au-dessous de la pellicule d'oxyde de grille en SiO2 12, étant donné que la couche de polysilicilim de grille 27 sert de masque pour la pellicule d'oxyde de grille en SiO2 22 située au-dessous de cette dernière, et que la couche de polysilicium de grille 13 sert de masque pour la pellicule d'oxyde de grille en SiO2 12 située au-dessous de cette dernière. De cette manière on réalise sur la surface à nu du substrat les régions 23, 24 de source et de drain N+, qui sont auto-alignées par la couche de polysilicium de grille 27, tandis que les régions de source et de drain
de type N+ 18, 19 auto-alignées par la couche de poly-
silicium de grille 13 sont réalisées sur la surface à nu
56 du substrat.
Au cours de la diffusion indiquée ci-dessus de l'impureté de phosphore, cette impureté diffuse depuis les couches de polysilicium 25, 26 à l'intérieur de la surface du substrat, en formant de ce fait des régions de type N+ raccordées aux régions mentionnées ci-dessus de source et
de drain 23, 24. A l'intérieur de la première région recou-
verte par la couche d'oxyde de champ épais en SiO2 11, on obtient ainsi la formation du transistor MISFET 8 servant à mesurer les caractéristiques et qui est constitué par la couche de polysilicium de grille 27, les régions de source et de drain 23, 24, la couche de polysilicium 25 et la couche de polysilicium 26. A l'intérieur de la seconde région recouverte par la couche d'oxyde de champ en SiO2 11, il se produit par ailleurs la formation du transistor MISFET destiné à constituer le circuit logique et qui se compose de la couche de polysilicium de grille 13 et des
régions de source et de drain 18, 19.
Ensuite, comme cela est.décrit dans la figure 5H,
une pellicule de verre auxphosphosilicates (désignée ci-
après sous le terme de "pellicule PGS") 14 est déposée sous la forme d'une pellicule protectrice sur l'ensemble
des couches de polysilicium 27, 13, les couches de poly-
silicium 25, 26, la couche d'oxyde de champ en SiO2 11 et
les régions de source et de drain. On enlève de façon sé-
lective par attaque chimique la pellicule de PSG 14 sur les régions de source et de drain 18, 19 du transistor 25. MISFET servant à former le circuit logique et on réalise des trous 46, 47 destinés à établir des contacts (désignés ci-après sous le terme de "trous de contact"). Comme cela est représenté sur la figure 5I, de l'aluminium (Ai) est évaporé de manière à pénétrer au moins à l'intérieur des trous de contact 46, 47 et est conformé selon une taille
et une forme prédéterminées au moyen de techniques utili-
sant des résines photosensibles. C'est ainsi que se trou-
vent réalisées les électrodes de source et de drain 18, 19 du transistor MISFET destiné à constituer le circuit
logique.
Conformément-à la présente invention, on utilise le transistor MISFET servant à mesurer les caractéristiques au niveau de l'étape intermédiaire de fabrication dudit transistor MISFET avant achèvement de cette fabrication,
comme cela a été indiqué ci-dessus. Si l'on trouve que cer-
taines caractéristiques sont défectueuses, on arrête les
phases ultérieures de fabrication et on règle la phase opé-
ratoire d'implantation d'ions ou analogue au cours des phases opératoires précédentes de manière à obtenir les conditions prédéterminées de fabrication. C'est pourquoi il est possible de vérifier les caractéristiques à un stade précoce et d'éviter la fourniture de dispositifs
défectueux en vue de la mise en oeuvre de phases opératoi-
res ultérieures de fabrication. Par conséquent le rende-
ment de la production des circuits logiques peut être amé-
lioré d'une façon notable et le temps de travail peut
également être réduit.
En outre, sur la figure 4, on peut réaliser Ilaména-
gementdes trous de contact pour les régions de source et de drain 23, 24 uniquement avec les couches de polysilicium
25, 26 respectivement. C'est pour cette raison que la sur-
face des régions de source et de drain peut être réduite et que la surface d'occupation du transistor MISFET servant
à mesurer les caractéristiques, que l'on doit laisser sub-
sister sous la forme d'une partie inutile après l'achève-
ment du circuit logique, peut être réduite.
La présente invention n'est pas limitée en particu-
lier à la forme de réalisation mentionnée ci-dessus. Par
exemple l'objet de la présente invention peut être égale-
ment mis en oeuvre dans la variante de réalisation indiquée
ci-après.
Outre la structure représentée sur la figure 2, le transistor MISFET destiné à constituer le circuit logique
peut posséder par exemple une structure en AI.
Il est également possible d'utiliser un système à contact direct, dans lequel la couche de polysilicium
représentée sur la figure 4 est utilisée en tant qu'élec-
trode de câblage.
A la place des couches de polysilicium 25, 26 du transistor MISFET servant à mesurer les caractéristiques, il est également possible de réaliser les électrodes de prolongement à partir d'une couche constituée en d'autres
matériaux, qui soient résistants à la température (tempéra-
ture de diffusion) au moment de la formation des régions
de source et de drain et qui soient électriquement conduc-
teurs. Des exemples spécifiques de tels matériaux sont les métaux possédant un point de fusion élevé de 10000C ou plus, tels que le Mo, W, Ti, Ta ou analogues. De préférence les électrodes de prolongement sont utilisées au cours d'une phase opératoire intermédiaire de fabrication du transistor MISFET, de sorte qu'il est absolument essentiel que le matériau résiste à la chaleur et soit électriquement conducteur. En outre les types de semiconductivité des
régions semiconductrices mentionnées peuvent être naturelle-
ment modifiés. Outre le procédé de fabrication illustré sur les figures 5A à 5I, on peut également mettre en oeuvre l'objet de la présente invention en utilisant le procédé suivant:
(1) Sur la figure 5C, après la formation de la cou-
che d'oxyde de champ épais en SiO2 11, on enlève la pellicu-
le de SiO2 40 située sur les surfaces 55 et 56 du substrat recouvertes par la couche d'oxyde de champ en SiO2 11, et
on peut réaliser une couche de SiO2 fraîche sur les surfa-
ces 55, 56 du substrat.
(2) Sur les figures 5F et 5G, après avoir enlevé de
façon sélective la couche de polysilicium 45, on peut lais-
ser subsister la pellicule de SiO2 40 au-dessous de la cou-
che de polysilicium 45. On peut ensuite réaliser sur les surfaces 55, 56 du substrat les régions de source 23, 18 et les régions de drain 24, 19 en insérant par dopage l'impureté de phosphore dans ces surfaces audessus.de la pellicule
de SiO2 40 au moyen du procédé d'implantation ionique.
(3) Sur la figure 5H, la pellicule de passivation peut être uri pellicule de SiO2 non dopée réalisée au moyen
du procédé de dépôt chimique en phase vapeur.

Claims (17)

REVENDICATIONS
1. Dispositif à circuits intégrés à semiconducteurs caractérisé en ce qu'il comporte un substrat semiconducteur (10), plusieurs transistors MISFET destinés à former un circuit logique (3-7) et disposés sur une partie dudit substrat semiconducteur, et plusieurs transistors MISFET (8) destinés à mesurer des caractéristiques, disposés en d'autres parties du substrat semiconducteur et comportant des électrodes de grille (27), de source (23) et de drain (24) constituées en un matériau résistant à la chaleur et
électriquement conducteur.
2. Dispositif à circuits intégrés à semiconducteurs
selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit maté-
riau résistant à la chaleur et électriquement conducteur
est formé par une couche de polysilicium.
3. Dispositif à circuits intégrés à semiconducteurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits transistors destinés à constituer le circuit logique (3-7) sont disposés au centre dudit substrat semiconducteur (10) et que les différents transistors MISFET (8) destinés à mesurer les caractéristiques sont disposés sur les parties
périphériques du substrat semiconducteur (10).
4. Dispositif à circuits intégrés à semiconducteurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau résistant à la chaleur et électriquement conducteur est
du molybdène.
5. Dispositif à circuits intégrés à semiconducteurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau résistant à la chaleur et électriquement conducteur est du
tungstène.
6. Dispositif à circuits intégrés à semiconducteurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau résistant à la chaleur et électriquement conducteur est du titane.
7. Dispositif à circuits intégrés à semiconducteurs selon la revendication-1, caractérisé en ce que le matériau résistant à la chaleur et électriquement conducteur est
du tantale.
8. Dispositif à circuits intégrés à semiconducteurs caractérisé en ce qu'il comporte un substrat semiconducteur (10) comportant une surface, une pellicule isolante épaisse (11) formée sur cette surface du substrat semiconducteur
(10) de manière à recouvrir de façon sélective cette surfa-
ce et à la subdiviser en au moins des première et seconde surfaces (55, 56), des transistors MISFET (8) destinés à
mesurer des caractéristiques et réalisé sur ladite pre-
mière surface recouverte par ladite pellicule isolante épaisse (11) et comportant chacun des électrodes de grille (27), de source (23) et de drain (24) constituées en un matériau résistant à la chaleur et électriquement conducteur, et des transistors MISFET destinés à former un circuit logique (3-7) réalisés sur une seconde surface
recouverte par ladite pellicule isolante épaisse (11).
9. Dispositif à circuits intégrés à semiconducteurs
selon la revendication 8, caractérisé en ce que le subs-
trat semiconducteur (10) est constitué par du silicium et que ladite pellicule isolante épaisse (11) est constituée
par une pellicule de SiO2.
- 10. Dispositif à circuits intégrés à semîconduc-
teurs selon la revendication 9, caractérisé en ce que le
matériau résistant à la chaleur et électriquement conduc-
teur est-formé par une couche de polysilicium.
11. Dispositif à circuits intégrés à semiconduc-
teurs, caractérisé en ce qu'il comporte un substrat semi-
conducteur (10) possédant un premier type de conductivi-
té et possédant une première surface, une pellicule iso-
lante épaisse (11) formée de façon sélective sur ladite surface de manière à subdiviser le substrat semiconducteur
(10) en au moins des première et seconde régions semiconduc-
trices (55, 56) et pour recouvrir ces dites première et seconde régions semiconductrices des transistors MISFET <8) destinés à mesurer les caractéristiques et constitués chacun par une première électrode de grille (27) formée par une couche de polysilicium réalisée de façon sélective sur ladite première région semiconductrice (55) recouverte par
ladite pellicule isolante épaisse (11), des premières ré-
gions de source et de drain (23, 24) possédant un second type de conductivité opposé au premier type de conductivité et auto-alignés par ladite première électrode de grille
(27), et une première et une seconde couches de polysili-
cium (25, 26) directement raccordées respectivement aux
premières régions de source et de drain, et des transis-
tors MISFET destinés à constituer un circuit logique (3-7) et formés chacun par une seconde électrode de grille (13) constituée par une couche de polysilicium formée de façon sélective sur ladite seconde région semiconductrice (56) recouverte par ladite pellicule isolante épaisse (11) , des secondes régions de source et de drain (18, 19) possédant un second type de conductivité opposé au premier type de conductivité et autoalignées par ladite seconde électrode de grille (13), et des troisième et quatrième couches d'aluminium (15, 16) raccordées respectivement aux secondes
régions de source et de drain.
12. Dispositif à circuits intégrés à semiconduc-
teurs selon la revendication 11, caractérisé en ce que le substrat semiconducteur (10) possède une conductivité du type P tandis que les premières régions de source et de drain (23, 24) et les secondes régions de source et de drain (18, 19) possèdent une conductivité de type N.
13. Dispositif à circuits intégrés à semiconduc-
teurs selon la revendication 11, caractérisé en ce que le substrat semiconducteur (10) est constitué par du silicium et.que la pellicule isolante épaisse (11) est constituée par
une pellicule de SiO2.
14. Dispositif à circuits intégrés à semiconduc-
teurs, du type dans lequel plusieurs transistors MISFET
(8) sont disposés sur un substrat semiconducteur (10), ca-
ractérisé en ce qu'au moins un des différents transistors MISFET (8) est prévu en tant que transistor MISFET destiné à mesurer les caractéristiques, et que les électrodes de
grille (13), de source (18) et de drain (19) dudit transis-
tor MISFET (8) destiné à mesurer les caractéristiques sont constituéespar une couche d'un matériau résistant à la cha-
leur et électriquement conducteur.
15. Procédé pour fabriquer un dispositif à circuits
intégrés à semiconducteurs, caractérisé en ce qu'il consis-
te à préparer un substrat semiconducteur (10) possédant un
premier type de conductivité, à former une pellicule iso-
lante épaisse (11) sur'la surface du substrat semiconduc-
teur (10) de manière à définir des première et des seconde
régions de surface (55, 56) recouvertes par ladite pelli-
cule isolante (11), à former une couche (45) en un matériau résistant à la chaleur et électriquement conducteur sur lesdites première et seconde régions de surface (55, 56) et sur ladite pellicule isolante épaisse (11), à enlever de façon sélective ladite couche (45) de matériau résistant à la chaleur et électriquement conducteur de manière à
définir une première électrode de grille (27), et une élec-
trode de prolongement (30) dont une extrémité est raccordée
à la première région de surface (55) et dont l'autre extré-
mité s'étend jusqu'à ladite pellicule isolante épaisse (11), sur lesdites régions de surface, et une seconde
électrode de grille (13) sur ladite seconde région de sur-
face (56), à former des premières régions de source et de drain (23, 24) d'un second type de conductivité opposé au premier type de conductivité sur ladite première région de surface (55) et des secondes régions de source et de drain (18, 19) possédant le second type de conductivité sur la seconde région de surface (56), à former une pellicule protectrice (14) sur lesdites premières régions de source et de drain (23, 24), ladite première électrode de grille (27), lesdites secondes régions de source et de drain
(18, 19), ladite seconde électrode de grille (13) et la-
dite pellicule isolante épaisse (11), à enlever de façon sélective ladite pellicule protectrice (14) sur lesdites secondes régions de source et de drain (18, 19) de manière à mettre à nu les surfaces (56) de ces régions'de source et de drain, et de former des électrodes métalliques (15, 16) devant être raccordées à la surface desdites secondes régions de source et de drain (18, 19).'
16. Procédé pour fabriquer un dispositif à circuits
intégrés à semiconducteurs selon la revendication 15, carac-
térisé en ce que ladite pellicule isolante épaisse (11) recouvrant lesdites première et seconde régions de surface
(55, 56) est réalisée par chauffage du substrat semiconduc-
teur (10).
17. Procédé de fabrication d'un dispositif à cir-
cuits intégrés à semiconducteurs selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdites.premières régions de source et de- drain (23, 24) et lesdites secondes régions de source et de drain (18, 19) sont réalisées en déposant
tout d'abord une impureté possédant le second type de con-
ductivité, puis en chauffant le substrat (10) de manière à
faire diffuser ladite impureté dans le substrat.
FR8122382A 1980-12-03 1981-11-30 Dispositif a circuits integres a semiconducteurs comportant plusieurs transistors misfet formant un circuit logique, et procede de fabrication d'un tel dispositif Pending FR2496989A1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55169553A JPS5793542A (en) 1980-12-03 1980-12-03 Semiconductor integrated circuit device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2496989A1 true FR2496989A1 (fr) 1982-06-25

Family

ID=15888596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8122382A Pending FR2496989A1 (fr) 1980-12-03 1981-11-30 Dispositif a circuits integres a semiconducteurs comportant plusieurs transistors misfet formant un circuit logique, et procede de fabrication d'un tel dispositif

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS5793542A (fr)
DE (1) DE3146777A1 (fr)
FR (1) FR2496989A1 (fr)
GB (1) GB2090057A (fr)
IT (1) IT1169283B (fr)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4567430A (en) * 1981-09-08 1986-01-28 Recognition Equipment Incorporated Semiconductor device for automation of integrated photoarray characterization
US4440799A (en) * 1982-10-22 1984-04-03 Rca Corporation Monitor for impurity levels in aluminum deposition
JPS6148929A (ja) * 1984-08-16 1986-03-10 Matsushita Electronics Corp 絶縁ゲ−ト型半導体装置の製造方法
US4933296A (en) * 1985-08-02 1990-06-12 General Electric Company N+ amorphous silicon thin film transistors for matrix addressed liquid crystal displays
US4855806A (en) * 1985-08-02 1989-08-08 General Electric Company Thin film transistor with aluminum contacts and nonaluminum metallization
US4646424A (en) * 1985-08-02 1987-03-03 General Electric Company Deposition and hardening of titanium gate electrode material for use in inverted thin film field effect transistors
EP0211402B1 (fr) * 1985-08-02 1991-05-08 General Electric Company Procédé et structure pour une matrice à transistors à film mince adressant des dispositifs d'affichage à cristaux liquides
US5457399A (en) * 1992-12-14 1995-10-10 Hughes Aircraft Company Microwave monolithic integrated circuit fabrication, test method and test probes
EP0685881A1 (fr) * 1994-05-31 1995-12-06 AT&T Corp. Structure pour contrôler la largeur du trait et méthode

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2280203A1 (fr) * 1974-07-26 1976-02-20 Thomson Csf Procede d'ajustement de tension de seuil de transistors a effet de champ
US4197632A (en) * 1975-12-05 1980-04-15 Nippon Electric Co., Ltd. Semiconductor device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3697318A (en) * 1967-05-23 1972-10-10 Ibm Monolithic integrated structure including fabrication thereof
JPS4831516B1 (fr) * 1969-10-17 1973-09-29
US3774088A (en) * 1972-12-29 1973-11-20 Ibm An integrated circuit test transistor structure and method of fabricating the same
US4016587A (en) * 1974-12-03 1977-04-05 International Business Machines Corporation Raised source and drain IGFET device and method
CA1074009A (fr) * 1975-03-03 1980-03-18 Robert W. Brodersen Memoire a dispositif a transfert de charge
IT1110947B (it) * 1978-01-19 1986-01-13 Sperry Rand Corp Elemento di memoria ad accesso comandato
JPS5530846A (en) * 1978-08-28 1980-03-04 Hitachi Ltd Method for manufacturing fixed memory
DE2947311C2 (de) * 1978-11-24 1982-04-01 Hitachi, Ltd., Tokyo Integrierte Halbleiterschaltung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2280203A1 (fr) * 1974-07-26 1976-02-20 Thomson Csf Procede d'ajustement de tension de seuil de transistors a effet de champ
US4197632A (en) * 1975-12-05 1980-04-15 Nippon Electric Co., Ltd. Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5793542A (en) 1982-06-10
IT1169283B (it) 1987-05-27
DE3146777A1 (de) 1982-09-16
GB2090057A (en) 1982-06-30
IT8125408A0 (it) 1981-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2499749A1 (fr) Dispositif de memoire a semiconducteurs et procede de fabrication d&#39;un tel dispositif
FR2538621A1 (fr) Dispositif a semi-conducteurs comportant un capteur de pression et procede de fabrication d&#39;un tel dispositif
FR2776837A1 (fr) Architecture de bus a transistor mosfet de puissance a couplage de champ, utilisant la technologie a tranchees
FR2544916A1 (fr) Procede de fabrication de transistors a effet de champ mos
FR2472246A1 (fr) Cellule programmable pour reseaux electroniques programmables
FR2532784A1 (fr) Dispositif a circuits integres a semiconducteurs comprenant une gorge profonde remplie d&#39;un materiau isolant et procede de fabrication d&#39;un tel dispositif
FR2494499A1 (fr) Structure plane pour dispositifs semi-conducteurs a haute tension
FR2634317A1 (fr) Procede pour fabriquer un dispositif semiconducteur ayant au moins un niveau de prise de contact a travers des ouvertures de contact de petites dimensions
FR2462023A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;un dispositif semi-conducteur
EP0296997A1 (fr) Structure de transistors MOS de puissance
FR2577348A1 (fr) Procede de formation de regions de silicium isolees et de dispositifs a effet de champ sur un substrat de silicium
FR2533749A1 (fr) Procedure de fabrication d&#39;un dispositif a semiconducteurs du type multicouches, par introduction selective d&#39;une impurete a partir d&#39;un masque
FR2496989A1 (fr) Dispositif a circuits integres a semiconducteurs comportant plusieurs transistors misfet formant un circuit logique, et procede de fabrication d&#39;un tel dispositif
FR2640080A1 (fr)
EP0022388A1 (fr) Procédé de fabrication d&#39;un transistor à effet de champ du type DMOS à fonctionnement vertical
FR2481518A1 (fr) Procede de realisation d&#39;un dispositif semiconducteur comportant des transistors a effet de champ complementaires
WO2016135206A1 (fr) Capteur d&#39;humidite avec module thermique
FR2670605A1 (fr) Procede de realisation d&#39;une barriere de diffusion electriquement conductrice a l&#39;interface metal/silicium d&#39;un transistor mos et transistor correspondant.
EP0093165A1 (fr) Fusible de siliciure de metal et diode schottky fusionnes et leur procede de fabrication.
FR2478376A1 (fr) Dispositif semi-conducteur du type cellule de memorisation a transistor a enrichissement et resistance, et son procede de fabrication
JP5489922B2 (ja) 改良型太陽光発電回路
EP1483793A2 (fr) Diode schottky de puissance a substrat sicoi, et procede de realisation d&#39;une telle diode
CA1179788A (fr) Dispositif semiconducteur
FR2560436A1 (fr) Procede de fabrication d&#39;un dispositif a semi-conducteur comportant un film monocristallin sur un isolant
FR2487122A1 (fr) Procede de fabrication de dispositifs a semi-conducteur