FR2533370A1 - Procede de fabrication d'un dispositif mos a contacts auto-alignes - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE FABRICATION DE DISPOSITIFS SEMICONDUCTEURS A CIRCUITS SUPERINTEGRES A CONTACTS AUTOALIGNES SUR TOUS LES COTES. A CETTE FIN, LES ELECTRODES DE GRILLE 38 EN SILICIUM POLYCRISTALLIN ET LES LIGNES D'INTERCONNEXION 40 (POUR CES DERNIERES PENDANT LES ETAPES CRITIQUES DU TRAITEMENT AVANT METALLISATION) SONT REVETUES D'UNE COUCHE 47 DE MATIERE PROTECTRICE (NITRURE DE SILICIUM OU OXYDE EPAIS) QUI EMPECHE LES COURTS-CIRCUITS INTERNES PENDANT LA FORMATION DES TROUS DE CONTACT SURDIMENSIONNES DANS UNE COUCHE 50 DE VERRE AU PHOSPHOSILICATE QUI RECOUVRE LE DISPOSITIF ET L'ETABLISSEMENT DES CONTACTS 52, 54 AVEC LES REGIONS 42 DE SOURCE-DRAIN ET LES LIGNES D'INTERCONNEXION 40.

Description

La présente invention concerne les semiconducteurs et

elle se rapporte plus particulièrement à un procédé pour fa-

briquer des circuits intégrés munis de contacts auto-alignés

La présente invention concerne plus précisément des per-

fectionnements à l'objet de la demande de bre Vet français

n 2 446 011 déposée le 7 janvier 1980.

Les circuits MOS superintégrés qui contiennent souvent des milliers de transistors à effet de champ MOS sur une unique pastille de semiconducteur doivent comporter un grand nombre de contacts électriquement conducteurs, traversant

l'isolement qui recouvre la surface de la matière semiconduc-

trice, réalisés avec les régions actives et passives formées

dans cette matière pour établir les interconnexions néces-

saires entre les lignes de circuit, les régions source-drain et les électrodes de grille ou porte des transistors élémen taires individuels Lorsqu'on utilise-les procédés de la technique antérieure, il est nécessaire de former des régions conductrices surdimensionndes dans la matière semiconductrice et des ouvertures de contact relativement grandes à travers l'isolement qui recouvre ces régions conductrices afin de

rattraper les tolérances d'alignement des masques Il en ré-

sulte que l'on produit des dispositifs à faible densité qui

occupent une surface de pastille relativement grande.

Avec l'accroissement rapide du nombre des transistors

à effet de champ MOS dans les dispositifs à circuits super-

intégrés, des efforts ont édeffectués pour réduire non seu-

lement les dimensions de chaque élément mais également les

dimensions des contacts requis.

Un procédé pour accroître la densité des dispositifs à semiconducteur et pour réduire les problèmes d'alignement

des masques est de-former des ouvertures de contact "auto-

alignées"en utilisant des masques de contact surdimension-

nés En général, -on forme des contacts auto-alignés en utili-

sant un masque decontacts surdimensionné de sorte qu'on éli-

mine ainsi les difficultés d'alignement du masque Chaque contact est formé à l'intérieur de l'ouverture de contact du masque de contacts de sorte que le contact est complètement contenu à l'intérieur de la région avec laquelle un contact doit être établi, supprimant ainsi les courtscircuits avec les régions adjacentes En d'autres termes, le contact est auto-aligné étant donné que même si le masque de contacts surdimensionné peut exposer des régions entourant la région

à contacter, le contact formé est complètement situé à l'in-

térieur de la région à contacter Dans la technique anté-

rieure, le périmètre de l'ouverture de contact est limité au moins d'un côté (et souvent de trois côtés) par un oxyde de champ même si le masque de contacts surdimensionné peut

exposer une partie de l'oxyde de champ adjacente au contact.

Un tel dispositif est décrit, par exemple, dans le brevet des EUA n 3 648 125, colonne 9, lignes 59-66, et également

dans les brevets des EUA n 3 913 211 et n 3 936 858 Cepen-

dant, dans de tels dispositifsde la technique antérieure, la caractéristique d'auto-alignement n'est disponible qu'en ce qui concerne les bords des contacts limités par l'oxyde de

champ Les bords des contacts adjacents à des régions de gril-

le.ou à des interconnexions ne peuvent pas être formés d'une

manière auto-alignée conformément à ces procédés de la tech-

nique antérieure.

Une seconde tentative en vue de résoudre ce problème

décrite dans le Journal de la société d' lectrochimie (J.

Electrochem Soc Solid State Science and Technology) tome

125, n 3, mars 1978, p 471-472, consiste à utiliser une ma-

tière de grille en silicium polycristallin qui est revêtue sur ses côtés et sur son dessus d'une mince couche de diî oxyde de silicium (Si O 2) qui sert d'isolement électrique

entre la grille en silicium polycristallin et les intercon-

nexions de la métalisation formée au-dessus des régions de grille Cependant, cette solution s'est avérée ne pas être

satisfaisante du fait qu'elle ne supprime pas les courts-

circuits dés à des claquages ou ruptures de la couche de

Si O 2 pendant les stades ultérieurs du traitement L'utilisa-

tion d'une mince couche d'oxyde sur le dessus et les côtés

de l'électrode de grille est également décrite dans les bre-

vets des EUA n 4 103 415 et n 4 169 270.

La présente invention rdsoud les problèmes mentionnés ci-dessus ainsi que d'autres et elle offre plusieurs autres

avantages en plus du fait qu'elle fournit un moyen pour réa-

liser un dispositif à circuit superint 6 gré à forte densité ayant une surface par transistor MOS élémentaire bien plus

petite que ce qu'il était possible d'obtenir jusqu'à pré-

sent En outre, l'invention permet de fabriquer de tels dis-

positifs à forte densité dans lesquels les régions source-

drain des transistors à effet de champ MOS élémentaires

peuvent âtre formées aussi bien par les techniques de dif-

fusion que par les techniques d implantation ioniqueo Conformément aux principes de la présente invention, des transistors à effet de champ MOS élémentaires munis de

contacts auto-alignés formant un dispositif à circuit inté-

gré sont fabriqués dans un substrat semiconducteur par un procédé suivant lequel il est formé une couche protectrice

interne qui recouvre la matière de grille o Cette couche pro-

tectrice protège la grille pendant les étapes de traitement suivantes assurant ainsi Vintégrité de la couche daisolement de grille et empêchant ainsi les courts-circuits entre la grille et les lignes d'interconnexion conductriceso

A la différence des dispositifs de la technique anté-

rieure qui utilisent des contacts auto-alignés, les contacts

de source et de drain formés conformément à la présente inven-

tion sont auto-al Sgnés sur tous les côtés bien que le masque de contacts surdimensionné -puisse exposer l oxyde de champ, les électrodes de grille et les interconnexions O Grace à l Vauto-alignement des contacts de source et de drain sur les quatret côtés il est possible de former les sources et les

drains sous de plus petites dimensions et de les placer di-

recteaent adjacents aux électrodes de grille, en réduisant de ce fait de manière importante les dimensions de chaque transistor et en accroissant également fortement la densité de tassement du circuit intégré résultanto

:Les étapes préliminaires du procédé utilisent des tech-

niques de fabrication classiqueso Après que les régions

duoxyde de champ ont été munies d'ouvertures de'région ac-

tive pour les transistors élémentaires, on forme des régions

de grille en silicium polycristallin dans les ouvertures.

Des lignes d'interconnexion conductrices, en silicium poly-

cristallin (appelé fréquemment par abréviation "polysili-

cium" ou "poly"),,sont également formées simultanément et S 6 lectivement sur l'oxyde de champ au voisinage ou à côté de

telles ouvertures de région active.

Dans un mode de réalisation de la présente invention (Fig 3 c à 14 c),les grilles et les lignes d'interconnexion conductrices en polysilicium sont munies d'une mince couche protectrice en nitrure de silicium ("nitrure") sur leurs surfaces supérieures On enlève le nitrure de la grille et d'une des régions source-drain désirée On forme ensuite

la région source-drain par des techniques de diffusion io-

nique, la grille en polysilicium servant de masque d'une ma-

nière bien connue Ensuite, on forme une épaisse couche d'oxyde protectrice sur la surface de silicium exposée de la grille et de la région source-drain L'épaisse couche d'oxyde protectrice empêche la formation de courts-circuits internes pendant la formation de trous surdimensionnés dans la couche

isolante de verre imprégné de phosphore (appelé verre PVX).

Dans un autre mode de réalisation de la présente inven-

tion (Fig 3 d à 13 d),les grilles et les lignes conductrices en polysilicium sont protégées par une couche de nitrure de

silicium formée sur leurs surfaces supérieures et latérales.

On forme alors les régions source-drain par des techniques de diffusion puis on forme une mince couche protectrice en

matière d' arrêt de décapant d'oxyde sur la totalité de la pas-

tille On applique ensuite une couche classique de verre im-

prégné de phosphore (verre PVX) sur la totalité de lapas-

tille et on utilise un masque de contacts sur la couche de

verre PVX pour former les ouvertures de contats source-

drain en décapant le verre PVX et la couche de matière d'ar-

rêt de décapant d'oxyde mais non la couche de nitrure protec-

trice Les régions de grille en polysilicium sont empêchées d'être attaquées pendant ce long décapage du verre PVX par

la mince couche protectrice en nitrure.

Dans un autre mode de réalisation de la présente inven-

tion (Fig 3 e-14 e),de nouvelles techniques sont enseignées pour former d'épaisses parois en oxyde qui protègent les grilles et les lignes d'interconnexion en polysilicium On forme ces parois protectrices épaisses en oxyde en formant une saignée dans la couche de silicium polycristallin puis en oxydant les parties de la couche de polysilicium exposées

à l'intérieur de cette saignée On enlève ensuite les par-

ties non protégées de la couche de polysilicium, les parties restantes de la couche de polysilicium formant des grilles

en polysilicium et des interconnexions en polysilicium mu-

nies d'épaisses parois protectrices.

Le masque utilisé pour former les ouvertures de contact source-drain et le masque utilisé pour former les ouvertures de contact des lignes d'interconnexion en polysilicium uti

lisent tous deux des ouvertures relativement grandes pour as-

surer la coïncidence ou auto-alignement avec les régions de contact désirées La couche protectrice assure la protection des régions de grille pendant la formation des ouvertures de

contact et assure également la protection contre les courts-

circuits entre les contacts de la métallisation, lés

grilles, les lignes en polysilicium et les régions source-

drain Grâce à la protection interne accrue offerte par cette

couche, les tolérances de masquage requises pour aligner cor-

rectement les grilles en polysilicium, les lignes en polysi-

licium et les ouvertures dé contact sont nettement moins strictes que dans la technique antérieure et il n'est pas nécessaire de -fixer des tolérances exceptionnellement étroites pour le positionnement des masques de contacts utilisés pour former les ouvertures de contact L'invention réduit ainsi considérablement le problème de la fabrication de dispositifs à circuits intégrés ayant une plus grande densité d'éléments par unité de surface tout en assurant cependant un meilleur

rendement de fabrication.

En résumé, l'invention a notamment pour buts: de propo-

ser un procédé perfectionné pour munir des dispositifs semiconducteur de contacts qui sont auto-alignés sur tous les

côtës; de proposer un procédé qui permet de réduire l'espa-

cement entre les contacts, la grille, les régions source-

drain et-les lignes d'interconnexion conductrices et qui facilite ainsi la production de dispositifs à plus forte densité d'intégration; de proposer un procédé qui utilise les techniques classiques de diffusion ou d'implantation ionique';por doper les régions source-drain; de proposer un procédé qui peut être facilement maîtrisé avec des moyens classiques de fabrication de semiconducteurs; et de proposer un procédé qui augmente de manière importante le rendement de fabrication de dispositifs semiconducteurs superintégrés

à forte densité munis de contacts auto-alignés.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront

à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen

des dessins annexés dans lesquels:

la Fig 1 est une vue en plan d'une structure de tran-

sistor MOS caractéristique dont les contacts sont formés-sui-

vant la technique antérieure;

la Fig -2 est une vue en plan d'une structure de transis-

tor MOS munie de contacts auto-alignés; les Fig 3 a-18 a représentent les étapes utilisées pour

former les contacts-auto-alignés pour un dispositif semicon-

ducteur selon un premier mode de réalisation de la présente invention; les Fig 3 b-19 b représentent les étapes utilisées pour

former les contacts auto-alignés pour un dispositif semicon-

ducteur selon un second mode de réalisation de la présente invention; les Fig 3 c-14 c représentent les étapes utilisées pour

former les contacts auto-alignds pour un dispositif semicon-

ducteur selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; les Fig 3 d-14 d représentent les étapes utilisées pour

former les contacts auto-alignés pour un dispositif semicon-

ducteur selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention; et les Fig 3 e-12 e représentent les étapes utilisées pour

former les contacts auto-alignés pour un dispositif semicon-

ducteur selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention.

La Fig 1 des dessins à laquelle on se référera mainte-

nant représente une vue en plan d'un transistor MOS 10 de la technique antérieure qui comporte un contact 'de source 12-,un contact de drain 14 et un contact de grille 16 qui ne sont pas auto-alignés Chacun des contacts de source, de drain et de grille 12, 14 et 16 doit couvrir une surface minimale pour

fournir une connexion électrique fiable à faible résistance.

Du fait des tolérances d'alignement dans la formation de tels

contacts, il est nécessaire que la région source-drain sousja-

cente 18 soit considérablement plus grande que la surface de contact minimale afin d'assurer un alignement correct des contacts Par exemple, pour produire un contact de drain 14 ayant la surface de contact requise minimale, une tolérance uniforme autour de tous les côtés du contact (indiquée par les références L 1 et L 2) est nécessaire lorsqu'on utilise ies procédés de fabrication de la-technique antérieure De même, pour empêcher des courts-circuits électriques entre le

contact de drain 14 et l'électrode de grille 20, il est né-

cessaire de laisser un espacement minimal prédéterminé (L 3) entre le bord du contact et le bord du polysilicium lorsqu'on

utilise les procédés de fabrication de la technique anté-

rieure Ces exigences de tolérances de la technique anté-

rieure ont pour effet que l'on obtient un dispositif à semi-

conducteur MOS relativement grand comme représenté sur la Fig 1 La construction d'un circuit intégré contenant un grand nombre de tels dispositifs de la technique antérieure se traduit par l'obtention d'un circuit intégré de grandes

dimensions à faible densité.

La réduction de la surface de la pastille qui est occu-

pée par un unique transistor MOS 10 a lorsqu'il est construit avec des contacts auto-alignés conformément à l'invention a été représentée sur la Fig 2 Un masque de contacts 17 a est formé sur la tranche, comme représenté Un fait important réside en ce que le contact de source 12 a et le contact de drain 14 a qui ont tous deux la surface minimale requise pour établir une connexion électrique fiable à faible résistance sont automatiquement alignés avec la bordure de la région source-drain 18 a et avec la bordure de la région de grille a en polysilicium, comme représenté De la meme manière, le contact de grille 16 a,qui a également la surface minimale rèquise,est automatiquement aligné avec la région de grille

a en polysilicium Les tolérances Ll, L 2 et L 3 sont ré-

duites à zéro et la région source-drain 18 a et la région de

grille 20 a en polysilicium peuvent toutes deux avoir des di-

mensions réduites en longueur et en largeur par rapport aux largeurs et longueurs qui pouvaient être obtenues jusqu'à

présent en utilisant les procédés de fabrication de la tech-

nique antérieure En outre, du fait que chaque contact est auto-aligné (c'est-à-dire complètement contenu à l'intérieur de la région avec laquelle un contact doit être établi même si le masque de contacts surdimensionné expose des régions qui entourent la région avec laquelle un contact doit être établi),l'espacement entre les contacts et l'espacement entre un contact et une zone conductrice adjacente peut être réduit par rapport à l'espacement requis dans les dispositifs de la technique antérieure, diminuant ainsi encore davantage la surface totale de pastille occupée par un dispositif

semiconducteur construit conformément à la présente invention.

Premier mode de réalisation On décrira maintenant en se référant aux Fig 3 a à 18 a une technique de fabrication d'un dispositif semiconducteur muni de contacts auto-alignés selon un mode de réalisation

de la présente invention ainsi que la structure résultante.

Comme représenté sur la Fig 3 a, on utilise comme matière de départ un substrat semiconducteur 22,tel qu'une tranche de

matière de silicium du type de conductivité P ayant une orien-

tation cristallographique < 100 > et une résistivité de l'ordre

d'environ 25 à 50 ohms-am On pourrait utiliser d'autres sub-

strats appropriés Le substrat 22 est recouvert d'une ma-

nière bien connue d'une couche d'oxydation initiale 24 d'ap-

proximativement 50 à 100 nm Par exemple, la couche d'oxyde

24 peut être formée sur le substrat 22 par oxydation ther-.

mique dans une atmosphère d'oxygène sec pendant approximati-

vement 10 à 15 minutes à approximativement 1050 C D'une ma-

nière bien connue, une seconde couche 26 de nitrure de sili-

cium,approximativement de la même épaisseur, est formée sur la couche d'oxyde 24 La couche 26 de nitrure de silicium est formée par des techniques de dépôt de vapeur chimique basse

pression classiques bien connues dans l'industrie des semi-

conducteurs,telles que celle décrite par Rosler dans un ar-

ticle intitulé "Low Pressure CVD Production Process for Poly, Nitride and Oxyde" (Processus de production par dépôt de vapeur chimique basse pression de polysilicium, nitrure et oxyde) Solid State Technology, avril 1977, pages 63-70,qui

est incorporé à la présente description par la référence qui

y est faite ici.

En utilisant un masque (non représenté) d'oxyde de champ,on forme des configurations appropriées (Fig 4 a) dans les couches 24 et 26 en enlevant tout d'abord le nitrure 26 des régions de champ à l'aide de techniques bien connues c-

(par exemple attaque sélective à l'aide d'acide phosphorique).

Si désiré, on enlève alors l'oxyde 24 des régions de champ en utilisant des procédés bien connus,tels que le décapage avec de l'acide fluorhydrique tamponné On dope ensuite les régions de champ avec un dopant approprié,tel que du bore (comme indiqué par les lignes 28 en traits interrompus),à un niveau de dopage approprié pour obtenir les niveaux de seuil de champ désirés Si désiré, on effectue le dopage des régions de champ par l'une ou l'autre des techniques bien connues de diffusion ou d'implantation ionique Ii est important de noter que si l'oxyde 24 n'est pas enlevé des

régions de champ, ces régions de champ sont dopées par im-

plantation ionique à travers l'oxyde Pour un niveau de seuil de champ typique de 12 volts, on utilise un niveau

de dopage d'approximativement 5,3 x 1012 ions/cm 2.

Comme représenté sur la Fig 5 a, on fait maintenant

croître un oxyde de champ 30 relativement épais (approxima-

tivement 800 à 1000 nm) dans les régions de champ, par exemple, par oxydation thermique dans de l'oxygène humide à environ

1000 C pendant environ 90 minutes Cette croissance de l'o-

xyde de champ fait pénétrer -les dopants de champ 28 plus profondément dans le substrat 22 au-dessous de l'oxyde de champ 30 Dans une structure de semiconducteur typique, on donne à l'oxyde de champ 30 une configuration telle que celle représentée sur la Fig Sa qui comporte des trous ou ouver- tures qui délimitent les régions actives 99 dans lesquelles des transistors MOS doivent être formés La formation d'un oxyde de champ caractéristique de ce type est décrite, par

exemple,dans le brevet des EUA n" 3 936 858.

Après que l'oxyde de champ 30 a été formé, on enlève la couche de nitrure initiale 26 et la couche d'oxyde de grille

initiale 24 à l'aide de décapant appropriés (étapes non re-

présentées),comme précédemment décrit Ensuite, on oxyde la

tranche, par exemple dans une atmosphère d'oxygène sec conte-

nant une petite quantité (par exemple 2 à 3 %) de Hcl, à ap-

proximativement 10500 C pendant environ vingt ( 20 minutes) de

façon à former une nouvelle couche 32 d'oxyde de grille -

ayant une épaisseur d'approximativement 50 nm à l'intérieur de la région active L'épaisseur de l'oxyde de champ 30 est également légèrement accrue au cours de cette oxydation Cet accroissement de l'épaisseur de l'oxyde de champ est sans

importance -

Comme représenté sur la Fig 6 a, on forme une mince

couche 34 de nitrure de silicium-(par exemple de 15 à 30 nm).

sur la totalité de la surface du dispositify compris la

couche 32 d'oxyde de grille et l'oxyde de champ 30,en utili-

sant par exemple les techniques de dép 8 t de vapeur basse pression classiques Pour assurer la stabilité du dispositif (c'est-à-dire pour réduire au minimum le piégeage des charges dans la couche de nitrure), et pour permettre aux couches ultérieurement déposées de laque photosensible d'adhérer plus facilement à la tranche, on oxyde la surface supérieure de la

couche 34 de nitrure dans une atmosphère d'oxygène sec à ap-

proximativement 9500 C pendant approximativement 3 à 4 heures formant ainsi une mince couche (d'approximativement 5 à 10 nm) d'oxyde sur la surface de la couche 34 de nitrure Cette mince couche d'oxyde est également utilisée pendant la formation des l 1

ouvertures de contact avec les lignes de polysilicium conduc-

teur, comme on l'expliquera plus amplement ultérieurement.

Pour plus de clarté, cette mince couche d'oxyde n'a pas été représentée sur les Figures Ainsi, la Fig 6 a représente un nouvel oxyde de grille 32 et une couche 34 de nitrure

ayant les épaisseurs désirées Cependant, il est bien enten-

du que l'on pourrait utiliser, en tant que diélectrique de grille, les couches d'oxyde et de nitrure initiales 24 et

26 représentées sur la Fig 3 a, réglées à des épaisseurs ap-

propriées.

Nous référant toujours à la Fig 6 a, on peut maintenant effectuer un masquage et des implantations d'enrichissement et/ou d'appauvrissement pour établir les tensions de seuil

des transistors qui sont-formés.

Au cours de l'étape suivante de ce mode dé réalisation, onoe repré-

senté sur la Fig 7 a, on forme une couche 36 de silicium polycristallin ("polysilicium") d'approximativement 300 à 500 nm d'épaisseur sur la

totalité de la surface de la tranche On forme la couche 36 de poly-

silicium par exemple au moyen d'un processus de dépôt de vapeur classi-

que bien connu dans l'industrie des semiconducteurs La couche 36 de polysilicium est ensuite dopée avec un dopant approprié (par exemple du

phosphore) afin d'accroltre sa conductivité jusqu'à environ 20-30 a/carré.

On utilise ensuite des techniques de masquage et de gravure bien connues pour enlever les parties indésirées du polysilicium et on forme ainsi (comme représenté sur la Fig.

8 a) des électrodes de grille 38 à l'intérieur des régions ac-

tives et des lignes d'interconnexion 40 situées sur le des-

sus de l'oxyde de champ 30 et adjacentes à une ou plusieurs électrodes de grille 38, On grave le polysilicium 35, par

exemple, avec un plasma de C Fo A ce stade, toutes les par-

ties de la grille 38 en polysilicium situées à l'intérieur de la région active et sur l'oxyde de champ sont situées sur

la couche 34 de nitrure En utilisant des techniques d'implan-

tation ionique bien connues dans-lesquelles la grille 38 sert

de masque, on implante des ions dopants dans le substrat 22.

Comme représenté par les flèches verticales sur la Fig 9 a, pour former la région de source 42 et la région de drain 44 àl'intérieur du substrat 22 immédiatement au-dessous de l'oxyde de grille 32 de part et d'autre de la grille 38 en polysilicium. Au cours de l'étape suivante,comme représenté sur la Fig 10 a, on oxyde les grilles 38 en polysilicium et les lignes d'interconnexion 40 en polysilicium, toutes les

autres parties de la tranche étant alors protégées de l'o-

xydation par la couche 34 de nitrure On fait ainsi croître une couche 46 de dioxyde de silicium sur toutes les faces latérales ainsi que sur le dessus de toutes les régions en 1 l polysilicium conducteur,y compris les régions de grille 38 en polysilicium et les lignes d'interconnexion adjacentes en polysilicium L'épaisseur de cette couche 46 d'oxyde

est d'approximativement 300 nm et est considérablement supé-

rieure à l'épaisseur de 50 nm de l'oxyde de grille 32 Les couches 46 d'oxyde protègent les grilles 38 en polysilicium et les lignes d'interconnexion 40 en polysilicium au cours des étapes de traitement ultérieures L'oxyde 46 est formé, par exemple, par oxydation termique dans de l'oxygène humide à approximativement 950 C, pendant approximativement 60 à

90 minutes En même temps, une mince couche d'oxyde (non re-

présentée) est également formée sur la couche 34 de nitrure sur une épaisseur d'approximativement 5 à 10 nm Cette mince couche d'oxyde joueun r 6 le utile lors de la formation des

contacts d'interconnexion, comme-on l'expliquera plus complè-

tement ultérieurement.

Au cours de l'étape suivante, également représentée sur

la Fig 10 a, on forme une mince couche protectrice 48 de ni-

trure d'une épaisseur d'approximativement 10 à 30 nm, par exemple en utilisant les techniques de dépôt de vapeur basse

pression précédemment décrites La couche 48 de nitrure re-

couvre la totalité de la structure, y compris l'oxyde de champ 30, la région de source 42, la région de drain 44, la grille 38 en polysilicium La couche 48 de nitrure servira ultérieurement à assurer une protection vitale à 1 ' oxyde de champ 30 et à l'oxydé de polysilicium protecteur 46 au cours

des étapes de traitement suivantes.

A la suite de la formation de la couche 48 de nitrure, on recouvre l'ensemble de la tranche, comme représente sur la Fig 11 a, d'une couche 50 relativement épaisse de verre au phosphosilicate (verre PVX) (d'approximativement 1000 nm) en utilisant pour cela des techniques bien connues Le verre PVX sert à isoler électriquement les régions sousjacentes de la métallisation qui doit être formée ultérieurement On forme le verre 50,par exemple, en utilisant des techniques de dépôt de vapeur classiques qui sont bien connues dans l'industrie

des semiconducteurs. On applique un premier masque de contacts (non représen-

* té) destiné à former les contacts de source-drain sur la couche 50 de verre PVX et on utilise une solution d'attaque ou décapant approprié (par exemple, de l'acide fluorhydrique tamponné) pour enlever la couche 50 de verre PVX dans les

régions de contact source-drain,comme représenté sur la Fig -

12 a L'acide fluorhydrique tamponné utilisé pour graver le verre PVX 50 n'a pas d'effet sur les couches de nitrure 34 et 48 et, de ce fait, les couches d'oxyde 32 et 46 et la mince couche d'oxyde (non représentée) formée sur la couche 34 de nitrure sont protégées pendant la gravure relativement longue (c'est-à-dire d'approximativement 3 minutes) de la couche 50

de verre PV Xi Les procédés de la technique antérieure ne pro-

tégeaient pas les couches d'oxyde 32 et 46 pendant cette at-

taque et rendaient ainsi possible un éventuel endommagement des couches d'oxyde 32 et 46 On utilise ensuite un décapant approprié (par exemple, un plasma de CF 4) pour graver les couches de nitrure 34 et 48 dans l'ouverture de contact

source-drain, comme représenté sur la Fig 13 a Un point im-

portant réside en ce que le plasma de CF 4 utilisé comme déca-

pant de nitrure n'attaque pratiquement ni le verre Pr VX 50, ni l'oxyde de champ 30,ni l'oxyde protecteur 46,du fait qu'ils sont relativement épais Le plasma décapant enlève également à l'intérieur de l'ouverture de contact la mince couche d'oxyde (non représentée) formée sur la couche 34 de nitrure sans endommager l'oxyde de grille 32 du fait que l'oxyde de grille est protégé par le nitrure 34 pendant le décapage,sauf pendant une très brève période après que le

nitrure 34 a été enlevé.

On enlève ensuite l'oxyde de grille 32 de la région de contact, par exemple par décapage pendant approximativement

1 minute avec de l'acide fluorhydrique tamponné,comme repré-

senté sur la Fig 14 a Un point important réside en ce que la couche d'oxyde 46 qui protège la grille 38 en polysilicium est nettement plus épaisse que l'oxyde de grille 32 qui est

enlevé ce qui empêche que l'oxyde protecteur 46 soit endom-

magé pendant l'enlèvement de l'oxyde de porte 32 L'oxyde

protecteur 46 étant intact, on peut ensuite déposer la métal-

lisation des contacts source-drain sans court-circuit avec la

-grille 38 en polysilicium Sans l'emploi de la couche de ni-

trure protectrice 48, l'oxyde protecteur 46 serait endommagé pendant le décapage relativement long de la couche 50 de verre PVX, ce qui rendrait éventuellement possible la forma tion de courts-circuits électriquesentre'la métallisation des

contacts de source qui doit être formée et la grille 38.

On applique ensuite sur la tranche un second masque de contacts,de la même manière que le premier masque de contacts 5 pour former des ouvertures de contact servant à établir une

connexion électrique avec les lignes d'interconnexion en poly-

silicium Ce second masque de contacts couvre et protège si-

multanément les couches exposées par l'ouverture de contact source-drain précédemment formée On enlève la couche 50 de

verre PVX (Fig 15 a) des ouvertures de contact d'intercon-.

nexion en utilisant une solution d'attaque appropriée telle que de l'acide fluorhydrique tamponné Les couches de nitrure 34 et 48 protègent l'oxyde de grille 32, l'oxyde de champ et l'oxyde 46 de protection des lignes d'interconnexion pendant le décapage relativement long (par exemple 3 minutes) de la couche 50 de verre PVX On enlève ensuite la couche 48 de nitrure (Fig 16 a) en utilisant un décapant approprié,tel que, par exemple, de l'acide phosphorique L'emploi d'acide

phosphorique plutôt que du plasma de CF 4 utilisé en combinai-

son avec le premier masque de contacts comme précédemment dé-

crits permet d'attaquer la couche 48 de nitrure tout en empê-

chant l'attaque de la mince couche d'oxyde (non représentée) formée sur la couche 34 de nltrure La mince couche d'oxyde (non représentée) formée sur la couche 34 de nitrure sert à

empêcher -l'attaque de la couche 34 de nitrure penda/t l'en-

lèvement de la couche 48 de nitrure de sorte que la couche 48 de nitrure est enlevée, exposant ainsi l'oxyde protecteur

46 tout en laissant intacte la couche 34 de nitrure On en-

lève ensuite l'oxyde protecteur 46 de la ligne 40 en polysi-

licium (Fig 17 a),par exemple,en utilisant de l'acide fluor-

hydrique tamponné, exposant ainsi la ligne d'interconnexion

40 en polysilicium En-même temps, la mince couche d'oxyde.

(non représentée) précédemment formée sur la couche 34 dé ni-

trure est enlevée Un point important réside en ce que la couche 34 de nitrure empêche que l'oxyde de grille 32 et l'oxyde de champ 30 soient endommagés pendant l'enlèvement de

l'oxyde protecteur 46, empêchant ainsi la formation de court-

circuits électriques entre les interconnexions métalliques

qui doivent être formées et la région de source-drain 44 Ce-

ci laisse le dispositif, tel que représenté sur la Fig 17 a, dont la grille 38 en polysilicium est protégée par la couche 50 de verre PVX, par la couche 48 de nitrure et par l'oxyde protecteur 46 Les ouvertures de contact exposent la région

de source 42 et la ligne d'interconnexion 40 en polysilicium.

Naturellement, on peut former,si désiré, les ouvertures de contact des lignes d'interconnexion en polysilicium avant de

former les ouvertures de contact source-drain.

On utilise ensuite des techniques de fabrication clas-

siques pour déposer une matière conductrice telle qu"uk m.

tal,dans les régions de contact de manièreà former, comme re-

présenté sur la Fig 18 a, des contacts 52 et 54,1 esquels: font

parties d'une configuration d'interconnexion désirée (typique=-

ment métallique) formée sur le dispositif à semiconducteur O Généralement, on forme la métallisation sur le dispositif

semiconducteur en déposant par évaporation un méta I (typ:Lque-

ment de l'aluminium ou un alliage d'aluminium) sur la s Buface du dispositif et en formant ce métal sous une configuration

désirée au moyen de techniques de masquage et de gravure ap-

propriées Un décapant approprié pour graver le métal sous û

une configuration désirée est notamment une solution d'at-

taque des métaux bien connue composée d'acide acétique, d'a-

cide nitrique et d'acide phosphorique On forme ensuite une couche de protection contre les éraillures (comme représentée) d'une manière bien connue,sur la surface du dispositif Une

telle couche de protection contre les-éraillures est typique-

ment formée en verre PVX ou en nitrure de silicium On forme ensuite des ouvertures dans la couche de protection contre les

étaillures d'une manière bien connue, pour permettre l'éta-.

blissement d'interconnexions électriques avec des dispositifs externes. Second mode de réalisation

Dans un second mode de réalisation de la présente inven-

tion représenté sur les Fig 3 b à 18 bles étapes initiales des Fig 3 b à 6 b inclusivement sont identiques à celles des

Fig 3 a à 6 a Cependant, ce second mode de réalisation uti-

lise des techniques de diffusion bien connues pour former les

régions de source et de drain Les diverses couches sont for-

mées et enlevées en utilisant les étapes de traitement précé-

demment décrites en se référant au premier mode de réalisa-

tion et, ainsi, on ne répétera pas la description de ces

étapes. Comme représenté sur la Fig 7 b, un oxyde de champ 30 et un oxyde de grille 32 sont formés sur un susbtrat 22 On

forme une couche 36 de polysilicium ayant une épaisseur ty-

pique de l'ordre de 300 à 500 nm sur la tranche au-dessus de la couche de nitrure 34, par exemple,en utilisant le dépôt de vapeur chimique basse pression classique bien connu On

dope ensuite la couche 36 de polysilicium, comme précédem-

ment décrit, pour accroître sa conductivité Ensuite, on

forme une couche 56 de nitrure ayant une épaisseur d'approxi-

mativement 100 à 200 nm et ainsi considérablement plus

épaisse que la couche 34 de nitrure de grille comme précé-

demment décrit sur la couche 36 de polysilicium.

Comme représenté sur la Fig 8 b, on forme la couche 36

de polysilicium sous une configuration constituant des ré-

gions de grille et de lignes d'interconnexion au moyen d'un procédé en deux étapes qui utilise un masque (non représenté) en silicium polycristallin et des techniques de gravure bien

connues qui permettent d'enlever tout d'abord les parties in-

désirées de la couche 56 de nitrure, par exemple, en les at-

taquant avec de l'acide phosphorique On améliore ensuite les parties indésirées de la couche 36 de polysiliciumpar exemple

par décapage au plasma de CF 4 Cela laisse la structure re-

présentée sur la Fig 8 b qui comporte une grille 38 en poly-

silicium dopé disposée h l'intérieur d'une région active en-

tourée par de l'oxyde de champ 30 et une ligne d'intercon-

nexion en polysilicium adjacente 40 située sur l'oxyde de champ 30 La couche 56 de nitrure subsiste-sur les surfaces supérieures à la fois de la grille 38 et polysilicium et de

la ligne d'interconnexion 40 en polysilicium.

Au cours de l'étape suivante, représentée sur la Fig. 9 b, on oxyde lélément de grille 38 en polysilicium et la ligne d'interconnexion 40 en polysilicium,formant ainsi sur

leurs faces latérales une couche 46 d'oxyde ayant une épais-

seur d'approximativement 300 nm -On effectue cette oxydation, par exemple, par une simple oxydation thermique dans une

chambre conformément à des techniques bien connues.

Ensuite, on forme la région de source 42 et la région de drain 44 par des techniques de diffusion En premier lieu,

on décape, en utilisant des techniques de masquage et de déca-

page bien connues appropriées, la couche 34 de nitrure de grille de toutes les surfaces à l'exception du dessous de la grille 38 en polysiliciux et des lignes d'interconnexion 40 en polysilicium, comme représenté sur la Fig 10 Ob La couche de nitrure plus épaisse 56 reste sur les faces supérieures de la grille 38 et de la ligne d'interconnexion 40 Ensuite, on enlève,comme représenté sur la Fig 11 b, la couche 32 d'oxyde de grille dans toutes les régions qui entourent la grille

38 en polysilicium On utilise ensuite des techniques de dif-

fusion bien connues pour former la région de source 42 et la région de drain 44 A la suite de cette diffusion, on forme

une nouvelle mince couche 58 d'oxyde de grille comme repré-

senté sur la Fig 12 b au-dessus de la région de source 42 et

de la région de drain 44 diffusées sur une épaisseur d'ap-

proximativement 50 nm.

On applique une mince couche de nitrure protectrice 60 (par exemple de 15 à 30 nm) à la structure, comme représenté sur la Fig 12 b La couche 60 de nitrure est ainsi bien plus mince que la couche 56 de nitrure et, comme dans le mode de

réalisation précédent, la couche 60 s'étend sur toute la sur-

face de la pastille,y compris l'oxyde de champ 30, la région

de source 42, la région de drain 44 et la grille 38 en poly-

silicium et la ligne d'interconnexion-40 en polysilicium re-

couvertes de nitrure

Ensuite, on applique une couche 50 de verre PVX d'ap-

proximativement 1000 nm (Fig 13 b) en utilisant des techniques

bien connues En utilisant des masques de contacts de la ma-

nière précédemment décrite en se référant au premier mode de' réalisation de la présente invention, on enilève des parties de la couche 50 de verre PVX, comme représenté sur la Fig.

14 b pour former les contacts de source-drain On enlève en-

suite la couche 60 de nitrure dans la région de contact (Fig. 15 b) de la manière déjà décrite en se référant au premier mode de réalisation, Il est important de noter que l'oxyde de grille 58 est nettement moins épais que la couche 46 et d'oxyde qui protège la région 38 en polysilicium Ainsi, la couche d'oxyde protectrice 40 n'est pas endommagée pendant

l'enlèvement de l'oxyde de grille 58.

On applique un second masque de contacts sur la surface

du dispositif dans le but de former des ouvertures de con-

tact avec des parties choisies des lignes d'interconnexion en polysilicium et de protéger les couches exposées par les ouvertures de contact source-drain En premier lieu, on enlève la couche 50 de verre PVX de la région de contact de la ligne d'interconnexion en polysilicium, comme représenté sur la Fig 17 b On enlève ensuite les couches 60 et 56 de nitrure de la région de contact de la ligne d'interconnexion

en polysilicium, comme représenté sur la Fig 18 b Il est im-

portant de noter que la partie de l'oxyde de grille 58 si-

tuée à l'intérieur de l'ouverture de contact de la ligne d'inter-

nexion en polysilicium n'est pas endommagée pendant l'enlè-

vement de la couche de nitrure protectrice 34 du fait que le décapant utilisé pour enlever le nitrure n'attaque pas l'oxyde. Les ouvertures de contact ayant ainsi été formées, on forme les contacts métalliques 52 et 54 d'une manière bien connue, comme représenté sur la Fig 19 b Du fait que l'oxyde

46 qui protège la grille 38 en polysilicium n'est pas endom-

magé pendant la formation du contact, la formation de courts-

circuits entre la métallisation 52 et le polysilicium est empêchée De la même manière, du fait que l'oxyde'de grille 58 situé au-dessus du drain 44 n'est-pas endommagé pendant

la formation du contact de la ligne d'interconnexion en poly-

silicium, la formation de courts-circuits entre la métallisa-

tion 54 et le drain 44 est empêchée.

Troisième mode de réalisation Dans un troisième mode de réalisation représenté sur les

Fig 3 c-18 c, les étapes initiales des Fig 3 c à 7 c inclusive-

ment sont identiques à celles des Fig 3 b à 7 b et, de ce fait,

on ne répétera pas la description de ces étapes Dans ce troi 2

sième mode de réalisation, on utilise un masque de contacts du polysilicium surdimensionné, comme représenté sur la Fig. 8 c pour enlever le nitrure 56 sauf aux emplacements o l'on

désire former des contacts électriques avec les lignes d'in-

terconnexion-40 en polysilicium On enlève les parties indési.

rées du nitrure 56, par exemple, par décapage avec de l'acide

phosphorique chaud Comme représenté sur la Fig 9 con uti-

lise ensuite un masque de polysilicium pour former une confi-

guration désirée dans la couche 40 en polysilicium en for-

mant ainsi la grille 38 en polysilicium et les lignes d'inter-

connexion 40 en polysilicium Le masque de contacts du poly-

silicium étant en place,on enlève les parties indésirées de

la couche 56 de nitrure qui subsistent par exemple par déca-

page avec de l'acide phosphorique chaud On enlève ensuite les parties non masquées de la couche 40 en polysilicium,par

exemple,par décapage avec un plasma de CF 4.

Ensuite, on forme un masque de contacts surdimensionné (non représenté), d'une manière bien connue,pour protéger les

régions dans lesquelles,plusieurs étapes plus tard, des impu-

retés seront diffusées pour former une région de drain-

source On enlève ensuite la couche 34 de nitrure de toutes

les régions qui ne sont paso protégées par le masque de con-

tacts, en utilisant un décapant approprié, tel que du plasma de tétrafluorure de carbone (CF 4) On enlève l'oxyde de grille 32 qui est alors exposé de la région de source-drain N+ 44

qui doit être formée, par exemple par décapage pendant ap-

proximativement 1 minute avec de l'acide fluorhydrique tam-

ponné Le nitrure 34 et l'oxyde 32 restent au-dessus de la

région de source -drain 42, comme représenté sur la Fig 10 c.

Ensuite, comme représenté sur la Fig 10 c, on forme une

région N+ 44 dans la partie exposée du substrat 22,typique-

ment en utilisant un procédé de diffusion ou d'implantation ionique classique Après la diffusion N+, on forme une couche d'oxyde épaisse 62, par exemple par oxydation dans de l'oxy

gène humide à approximativement 975 C pendant approximative-

ment 20 minutes, d'approximativement 300 nm d'épaisseur sur

toutes les régions exposées du silicium ( 44) et du polysili-

cium ( 38 + 40) L'épaisseur de l'oxyde de champ 30 s'accrott également mais ceci est sans importance Ainsi, la grille 38, la ligne d'interconnexion 40 et la région 44 sont recouvertes d'une épaisse couche protectrice d'oxyde, comme représenté sur la Fig 11 c, sauf dans les régions dans lesquelles des contacts avec la ligne 40 en polysilicium et avec des régions diffusées (non représentées) doivent être établies et qui

restent couvertes par le nitrure 56.

Ensuite, on enlève les couches exposées restantes de nitrure 34 et' 36, comme représenté sur la Fig 12 c, par exemple

par décapage avec de l'acide phosphorique chaud On enlève en-

suite les parties exposées de la mince couche d'oxyde de grille 32, par exemple par décapage avec de'l'acide fluorhydrique tamponné sansproduire une réduction significative de la couche

d'oxyde plus épaisse 62 On forme ensuite la région de source-

drain exposée par exemple par les mêmes techniques classiques de diffusion ou d'implantation ionique que l'on a précédemment utilisées pour la région 44 Pendant la formation de la région

42,des dopants sont-également introduits dans la partie expo-

sde de la ligne d'interconnexion 40 mais ceci est sans impor-

tance La structure à cette étape est représentée sur la Fig 13 c.

On dépose ensuite une couche 50 de verre PVX d'approxi-

mativement 1000 nm d'épaisseur sur la surface de la tranche, en utilisant, par exemple, les techniques de dépôt de vapeur bien connues On masque ensuite la couche 50 de verre PVX

pour y former une configuration voulue, par exemple,par at-

taque avec de l'acide fluorhydrique tamponné afin de former

un masque pour le dépôt de métal.

On utilise ensuite des techniques de fabrication clas-

siques pour déposer une matière conductrice,telle qu'un métal, dans les régions de contact afin de former des contacts 52 et 54 qui font partie d'une configuration d'interconnexion désirée déposée sur le dispositif semiconducteur En général,

on effectue la métallisation en déposant par évaporation un.

métal (typiquement de l'aluminium ou un alliage d'aluminium) sur la surface du dispositif et en formant une configuration désirée dans ce métal en utilisant à cette fin des techniques de masquage et de gravure appropriées Une solution d'attaque appropriée pour la gravure de configuration dans le métal est notamment une solution d'attaque du métal composée d'acide

acêtique,d'acide nitrique et d'acide phosphorique La struc-

ture résultante, représentée sur la Fig 14 c, comporte un con-

tact 52 auto-aligné avec la région N+ et un contact 54 auto-

aligné avec la ligne d'interconnexion 40 en polysilicium La couche d'oxyde 62 permet de former les contacts plus proches

des régions 38 et 40 en polysilicium qu'il n'était antérieu-

rement possible tout en empochant les courts-circuits On

achève ensuite le dispositif semiconducteur au moyen de tech-

niques bien connues pour former une couche de protection contre les éraillures et des ouvertures pour la réalisation de connexionsélectriques externes avec des parties choisies

des interconnexions métalliques.

Quatrième mode de réalisation

Dans un quatrième mode de réalisation de la présente in-

vention représenté sur les Fig 3 d-13 d, les étapes initiales des Fig 3 d5 d inclusivement sont identiques à celles des

Fig 3 a-5 a et, ainsi,on ne répétera pas la description de ces

étapes Dans le quatrième mode de réalisation, après lrétape de formation de l'oxyde de champ 30,telle que représentée sur la Fig 5 d,on enlève la couche 26 de nitrure et la couche 24 d'oxyde de grille (Fig 4 d) à l'aide de décapants appropriés, comme précédemment décrit Ensuite, on oxyde la tranche,

par exemple,dans une atmosphère d'oxygène sec à approximative-

ment 1050 C pendant approximativement vingt ( 20) minutes, en

formant ainsi une nouvelle couche d'oxyde de grille 32 d'ap-

proximativement 50 nm d'épaisseur -à l'intérieur de la région active 99 L'épaisseur de l'oxyde de champ 30 est également

légèrement accrue pendant cette oxydation,bien que cet ac-

croissement d'épaisseur de l'oxyde de champ soit sans impor-

tance. Il est bien entendu que l'oxyde de grille initial 24 représenté sur la Fig 3 d,réglé à l'épaisseur appropriée,

pourrait être laissé en place et être utilisé comme diélec-

trique de grille 32.

On effectue ensuite des implantations d'enrichissement et d'appauvrissement,d'une manière bien connue, si désiré, pour établir la tension de seuil désirée dans la région active 99 Au cours de 1 ' étape suivante, comme représenté sur la Fig 6 d, on forme une couche 36 de silicium polycristallin (polysilicium) d'approximativement 300 à 500 nm d'épaisseur sur la totalité de la surface de la tranche On forme la couche 36 de polysilicium en utilisant un procédé de dépôt

de vapeur classique bien connu dans l'industrie des semi-

conducteurs On dope ensuite la couche 36 de polysilicium avec un dopant approprié (par exemple,du phosphore) pour accroître sa conductivité à approximativement 20-30 ohms par carré.

On utilise ensuite des techniques bien connues de mas-

quage et de gravure pour enlever les parties indésirées du polysilicium et délimiter ainsi (comme représenté sur la Fig. 7 d) des électrodes de grille 38 à l'intérieur des régions

actives et des lignes d'interconnexion 40 situées sur le des-

sus de l'oxyde de champ 30 et adjacentes à une ou plusieurs électrodes de grille 38 On grave le-polysilicium 36, par exemple avec un plasma de CF 4, On implante ensuite dans le substrat 22 des ions azote, comme représenté sur la Fig 7 d, en utilisant des techniques d'implantation ionique bien connues,telles que l'implantatipn d'ions azote à un niveau d'énergie de 50 à 150 ke V afin d'in; troduire suffisamment d'azote dans la surface supérieure de la grille 38 en polysilicium et de l'interconnexion 40 en

polysilicium pour permettre la formation de nitrure de sili-

cium au cours de l'étape de traitement suivante.

Au cours de l'étape suivante, on recuit les ions azote implantés,par exemple à 1100-1200 C pendant 30 minutes dans une atmosphère d'azote Ce processus provoque la formation

d'une couche 47 de nitrure de silicium ayant approximative-

ment une épaisseur de 100 à 200 nm sur les régions dans les-

quelles le polysilicium 36 est exposé, par exempleles grilles

38 et les interconnexions 40,comme représenté sur la Fig 8 d.

Partout ailleurs, les surfaces d'oxyde 30 et 32 empochent la

formation de nitrure.

On décape ensuite le substrat 22,par exemple avec de l'acide fluorhydrique tamponné pendant approximativement deux

à trois minutes,pour enlever l'oxyde de grille 32 sur les ré-

gions source-drain sans attaquer le nitrure 47 et sans réduire de manière notable l'épaisseur de l'oxyde de champ 30 o On

forme ensuite les régions de source-drain 42 et 44 en utili-

sant les techniques bien connues de diffusion-ou d'implanta-

tion ionique A la suite de la formation des régions source-

drain 42 et 44, on forme une nouvelle mince couche-58 d'oxyde de grille d'approximativement 50 nm d'épaisseur sur la région de source diffusée 42 et sur la région de drain diffusée 44,comme représenté sur la Fig 9 d, par exemple, par oxydation dans de l'oxygène humide à approximativement 950 C pendant approximativement 15 minutes Il est important de noter qu'il n'est pas nécessaire d'enlever l'oxyde de

grille 32 si les régions de source-drain 42 et 44 sont for-

mées par implantation ionique,auquel cas on peut utiliser

l'oxyde de grille 32 à la place de l'oxyde 58.

Comme représenté sur la Fig 10 d, on dépose ensuite une

couche de matière 61 d'arrêt de décapant d'oxyde sur la tota-

lité de la surface du substrat en utilisant des techniques bien connues, sur une épaisseur d'approximativement 100 nm,

par exemple par dépÈt de vapeur chimique ou par évaporation.

Cette matière 61 d'arrêt du décapant d'oxyde est, par exemple du carbure de silicium, du silicium polycristallin, ou de l'oxyde d'aluminium, ou toute autre matière appropriée qui peut être gravée sans que l'oxyde ni le nitrure de silicium soient endommagés On peut graver le carbure de silicium, le silicium polycristallin et l'oxyde d'aluminium,par exemple, avec un plasma approprié qui n'a pas d'effet sur l'oxyde ni sur le nitr re Ensuite, on forme une couche 50 de verre PVX d'approximativement 1000 nm, également représentée sur la Fig 10 d en utilisant, par exemple, des techniques de

dépÈt de vapeur bien connues, comme précédemment décrit.

En utilisant un masque de contacts 69, d'une manière identique à celle que l'on a déjà décrite en se référant au

premier mode de réalisation de la présente invention, on en-

lève des parties de la couche 50 de verre PVX pour former une ouverture de contact source-drain au-dessus de la région 42 On enlève ensuite la matière 61 d'arrêt de décapant

d'oxyde dans la région de contact sans que le décapant utili-

sé pour enlever la matière 61 d'arrêt de décapant d'oxyde ait d'effet sur l'oxyde de champ 30, le verre PVX 50, l'oxyde de grille 58 et le nitrure protecteur 47 On enlève ensuite l'oxyde de grille 58 de la région de contact, par exemple, par décapage avec de l'acide fluorhydrique tamponné qui n'a pas d'effet sur le nitrure 47 et qui n'attaque pas de manière significative le verre PVX 50 et l'oxyde de champ 30, de

sorte qu'on obtient la structure représentée sur la Fig 11 d.

On applique un second masque de contacts 70 sur la sur-

* face du dispositif dans le but de former des ouvertures de

contact aboutissant à des parties choisies de la ligne d'in-

terconnexion 40 en polysilicium et protégeant les couches ex-

posées par l'ouverture de contact source-drain En premier lieulieu, on enlève la couche 50 de verre PVX de la région

de contact de la ligne d'interconnexion, par exemple,par dé-

capage avec de l'acide fluorhydrique tamponné En second lieu, on enlève la matière 61 d'arrêt de décapant d'oxyder par exemple, en utilisant un décapage au plasma approprié, comme précédemment décrit, et en troisième lieu, on enlève

la couche 47 de nitrure de la région de contact du polysili-

cium, par exemple,par décapage avec de l'acide phosphorique chaud, de sorte qu'on obtient la structure représentée sur la Fig 12 d Il est important de noter que la partie de l'oxyde de grille 58 située à l'intérieur de l'ouverture de contact de la ligne d'interconnexion en polysilicium n'est pas endommagée pendant l'enlèvement de la couche de nitrure protectrice 47 du fait que le décapant utilisé pour enlever lenitrure n'attaque pas l'oxyde En outre, l'oxyde de grille

58 est protégé par le verre PVX 50 et par la matière d'ar-

rêt 61.

On enlève ensuite le masque 70 Les ouvertures de con-

tact ayant ainsi été formées, on forme les contacts métal-

liques 52 et 54 d'une manière bien connue Du fait que le nitrure 47 qui protège la grille'38 en polysilicium n'a pas été endommagé pendant la formation tant du contact 52 que du

contact 54, la formation de courts-circuits entre la métalli-

sation 52 et la grille 38 en polysilicium est empêchée La structure sur laquelle les contacts métalliques sont formes a été représentée sur la, Fig 13 d On achève le dispositif semiconducteur en formant une couche de protection contre

les éraillures et des ouvertures à travers la couche de pro-

tection contre les éraillures pour permettre l Urtablissement

de connexions électriques externes, comme précédemment décrit.

Dans une variante du quatrième mode de réalisation, on enlève l'oxyde de grille 32 des régions de source-drain 42 et 44 qui doivent être formées avant l'implantation d'ions azote (Fig 7 d) On forme ensuite les régions source-drain 42 et 44 en utilisant des techniques bien connues On implante ensuite des ions azote dans la surface dela grille 38 en polysilicium,

de l'interconnexion 40 en polysilicium et des régions source-

drain 42 et 44 et on recuit le dispositif,formant ainsi une

mince couche de nitrure sur la surface des régions source-

drain 42 et 44 On oxyde ensuite les faces latérales de la

grille 38 en polysilicium et de l'interconnexion 40 en poly-

silicium en utilisant des techniques bien connues de sorte que la grille 38 en polysilicium et l'interconnexion 40 en

polysilicium sont protégées par l'oxyde sur leurs faces la-

térales Ensuite, on enlève le nitrure des régions de source-

drain et on forme un nouvel oxyde de grille dans les régions de sourcedrain 42 et 44, en utilisant des techniques bien connues Les étapes de traitement restantes sont les mêmes que celles précédemment décrites en se référant aux Fig.

d-13 d.

Cinquième mode de réalisation Dans un cinquième mode de réalisation de la présente invention représenté sur les Fig 3 e-14 e, les étapes initiales des Fig 3 e-6 e inclusivement sont identiques à celles des

Fig 3 d-6 d et, par conséquent, on ne répétera pas la descrip-

-tion de ces étapes A la suite de l'étape représentée sur la Fig 6 e, on forme une couche 75 de-nitrure d'approximativement nm d'épaisseur qui recouvre la couche 36 de polysilicium (Fig 7 e) On forme la couche 75 de nitrure,par exemple,en utilisant des techniques bien connues telles que le dépôt de

vapeur chimique, comme précédemment décrit.

On applique ensuite un masque (non représenté) sur la surface d'un dispositif pour délimiter les emplacements o les grilles en polysilicium et les lignes d'interconnexion en polysilicium doivent être formées On enlève des parties de la couche 75 de nitrure en exposant ainsi la couche 36

du polysilicium dans les régions o les grilles en polysi-

licium et les lignes d'interconnexion en polysilicium doivent être formées On forme ensuite une mince couche

d'oxyde(d'approximativement 20 à 50 nm) sur les parties ex-

posées de la couche 36 de polysilicium On forme la couche

78 d'oxyde, par exemple,par oxydation dans de l'oxygène hu-

mide à approximativement 950 C pendant approximativement 5 minutes La structure résultante a été représentée sur la

Fig 8 e.

Comme représenté sur la: Fig 9 e, on enlève des parties

de la couche 75 de nitrure,par exemple,en attaquant le ni-

trure 75-avec de l'acide phosphorique chaud La largeur W de ces ouvertures 79 est typiquement d'approximativement 50 à 100 nm, exposant ainsi des parties de la couche 36 de polysi- licium adjacentes à la couche d'oxyde 78 L'épaisseur de la couche restante 75 de nitrure est réduite d'environ 50 à 100 nm par ce décapage mais cette diminution d'épaisseur est

sans importance.

On grave ensuite les parties exposées de la couche 36

de polysilicium jusqu'à une profondeur égale approximative-

ment aux trois-quarts de l'épaisseur de la couche 36 de po-

lysilicium (c'est-à-dire jusqu'à une profondeur d'approxima-

tivement 250 à 300 nm),par exemplepar attaque pr une solu-

tion d'acide nitrique, d'acide acétique et d'acide fluor-

-hydrique On oxyde ensuite les parties exposées de la couche 36 de polysilicium de façon à former les régions d'oxyde 81,

comme représenté sur la Fig 10 e On effectue cette oxyda-.

tion, par exemple,en soumettant le dispositif à une atmos-

phère d'oxygène humide à approximativement 950 C pendant approximativement 20 à 25 minutes On enlève ensuite la couche 75 de nitrure, par exemple,par décapage à l'acide

phosphorique chaud, comme représenté sur la Fig 10 e.

On enlève ensuite les parties exposées de lacouche 36 de polysilicium,par exemple,par décapage avec un plasma de CF 4 Comme représenté sur la Fig lie, la région 82 de 4.

grille en polysilicium et l'interconnexion 83 en polysili-

cium sont toutes deux protégées sur leurs faces latérales

et supérieure par des régions d'oxyde respectives 75 et 81.

A ce stade, on achève la fabrication du dispositif,conformé-

ment aux étapes représentées sur la Fig 12 epar la formation d'une couche 50 de verre PVX,d'ouvertures de contact dans la couche 50 de verre PVX et de contacts d'interconnexion 52,

54 avec la métallisation, comme précédemment décrit en se ré-

férant aux autres modes de réalisation de la présente inven-

tion.

Grâce à l'emploi de la présente invention, il est pos-

25333-70

sible de fabriquer des dispositifs semiconducteurs superinté-

grés comportant un grand nombre de transistors à effet de champ MOS élémentaires ayant des contacts auto-alignés et qui, de ce fait, n'utilisent qu'une surface de pastille minimale dans un réseau à forte densité Par exemple, dans

une mémoire à accès sélectif (MAS) typique fabriquée en uti-

lisant la technique antérieurela surface requise pour une unique cellule de mémoire est de 1344 Am 2 tandis qu'avec les contacts auto-alignés rendus possibles par l'emploi de la présente invention, la même cellule de mémoire n'a qu'une

surface de 950 gm 2,soit une réduction de surface d'approxi-

mativement 30 % Cependant, lorsqu'on utilise le procédé de la présente invention, le rendement de tels dispositifs à forte densité avec des contacts auto-alignés peut même être

supérieur à celui des dispositifs de la technique antérieure.

du fait que les couches de nitrure protectrices internes 48 (Fig l Oa-18 a), 60 (Fig 12 b-19 b) et 47-(Fig 8 d-13 d) ou les épaisses couches d'oxyde 62 (Fig 12 c-15 c> et 81 (Fig. e-12 e) maintiennent l'intégrité du circuit pendant les

étapes de traitement critiques, en empêchant les courts-

circuits et défaillances provoqués jusqu'à présent au cours

des diverses étapes de traitement.

Bien que le nitrure de silicium et l'oxyde épais soient

les matières préférées pour constituer les couches protec-

trices, on pourrait utiliser d'autres matièresrtelles que le

carbure de silicium, l'oxyde d'aluminium et le silicium poly-

cristallin. De nombreux changements de construction et des modes de réalisation et applications extrêmement différents qui ne

s'écartent pas de l'esprit et entrent dans le cadre de l'in-

vention viendront à l'esprit des spécialistes de la technique concernée par l'invention Par conséquent, les dessins annexés

et la description qui précède n'ont été donnés qu'à titre

d'illustration et ne doivent en aucune manière être considé-

rés comme limitatifs.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1 Procédé de fabrication d'un dispositif semiconducteur à circuit intégré comportant une série de transistors à

effet de champ (TEC) élémentaires munis de contacts élec-

triques auto-alignds ( 50, 54) sur leurs régions de drain- source ( 42, 44) et sur leurs lignes d'interconnexion ( 40)

de dispositif, ce procédé comportant les étapes qui con-.

sistent à former une couche:( 30) d'oxyde de champ sur un substrat ( 22) semiconducteur d'un premier type d conductivité, à former la couche d'oxyde de champ sous une configuration délimitant des régions actives ( 99) exemptes d'oxyde sur la surface du substrat en vue de la formation des transistors à effet

de champ élémentaires et à former une couche ( 32)-de diélec-

trique de grille relativement mince à l'intérieur desdits régions actives, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, les étapes qui consistent:-à former une première couche '( 34) de matière protectrice recouvrant la

face supérieure du dispositifde circuit intégré; à for-

mer une couche ( 36) de matière conductrice sur la surface de la matière protectrice; à former une seconde couche

( 56) de matière protectrice sur la couche de matière conduc-

trice; à enlever la seconde couche: ( 56) de matière protec-

trice sauf au-dessus des emplacements des lignes d'intercon-

nexion ( 40) qui doivent être formées o 1 'on désire former des contacts électriques; à former ladite couche ( 36) de matière conductrive sous une configuration constituant des électrodes de grille ( 38) au-dessus des régions actives; ( 99) et des lignes d'interconnexion: ( 40) au-dessus des régions d'oxyde de champ; à enlever la première couche ( 34) de matière protectrice à l'exception des parties de la première

couche protectrice situées au-dessus des régions de source-

drain qui doivent être formées avec lesquelles des contacts électriques doivent être établis; à enlever la partie du diélectrique de grille ( 32) qui est exposée; à former à l'intérieur des parties des régions actives dans lesquelles le diélectrique de grille ( 32) a été enlevé, des régions de source-drain ( 44) en silicium dopé d'une matière d'un second type de conductivité opposé au premier type de conductivité,

les limites de ces régions de source-drain ( 44) étant déter-

minées par le bord dudit oxyde de champ ( 30) et par les bords desdites électrodes de grille ( 38); à former une troisième couche ( 62) relativement épaisse de matière protectrice sur toutes les régions exposées du substrat ( 22) et de la couche

( 38, 40) de matière conductrice; à enlever la partie res-

tante exposée de la première couche protectrice ( 34) et la

partie restante de la seconde couche protectrice ( 56);: à en-

lever la partie du diélectrique de grille ( 32) qui est expo-

sée; à former,â l'intérieur de la partie des régions actives

dont le diélectrique de grille ( 32) a ainsi été enlevé,des ré-

gions de source-drain ( 42) de silicium dopé d'une matière d'un

second type de conductivité opposé au premier type de conducti-

vité,les limites de ces régions de source-drain( 42)étant déter-

minées par le bord dudit oxyde de champ( 30) et par les bords desdites électrodes de grille ( 38); à former une quatrième

couche ( 50) de matière protectrice sur la totalité du disposi-

tif; -à former des ouvertures de contact surdimensionnées à

travers la quatrième couche:( 50)de matière protectrice au-

dessus des lignes d'interconnexion et au-dessus des régions de sourcedrain aux emplacements o des contacts électriques doivent être formées; et à former sur la surface de la tranche une configuration de lignes conductrices-( 52, 54) qui s'étendent dans les ouvertures de contact et forment, de ce

fait, des connexions électriques avec les régions de source-

drain ( 42) et avec les lignes d'interconnexion ( 40) à l'inté-

rieur des ouvertures de contact.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que

les première et seconde couches< ( 34, 56) de matière protec-

trice sont en nitrure de silicium formé en une épaisseur com-

prise respectivement entre 10 nm et 30 nm et 100 nm et 2-00 nm.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes de grille conductrices-( 38) sont en silicium polycristallin et en ce que la troisième couche épaisse ( 62)

de matière protectrice formée sur les faces latérale et supé-

rieure des électrodes de grille conductrices est en dioxyde

de silicium.

4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les régions de source-drain ( 42) de chacun des transistors

à effet de champ sont formées par un processus de diffusion.

Un dispositif semiconducteur caractérisé en ce qu'il est

fabriqué conformément au procédé de l'une des revendications

1, 2, 3 et 4.

6 Dispositif semiconducteur à circuit intégré comprenant un tableau de transistors à effet de champ (TEC) élémentaires ayant chacun des contacts électriques auto-alignés ( 52, 54) sur leurs régions de source-drain ( 42) et sur leurs lignes d'interconnexion( 40) de dispositif, ce dispositif comprenant un substrat semi-conducteur dopé ( 22) d'un premier type de conductivité, des régions ( 30) d'oxyde de champ entourant des régions actives ( 99) formées sur la surface du substrat pour contenir lesdits transistors élémentaires, une couche ( 36) de matière conductrice formée sous une configuration de

forme et d'épaisseur prédéterminées constituant des élec-

trodes de grille ( 38) à l'intérieur des régions actives, une couche ( 32) de matière diélectrique de grille disposée entre les électrodes de grille ( 38) et le substrat ( 22), une couche ( 62) relativement épaisse de matière protectrice située sur les faces latérales et supérieure de chacune des électrodes de grille ( 38), des régions de source-drain ( 42, 44) en silicium dopé d'un second type de conductivité opposé au premier type de conductivité situées sur-les c 6 tés opposés des électrodes

de grille ( 38), les limites de chacune des régions de source-

drain étant déterminées par les bords de l'électrode de grille ( 38) qui lui est associée et par le bord de l'oxyde de champ

( 30), un réseau de lignes conductrices ( 52, 54) de type métal-

lique situé sur le dessus du dispositif s'étendant dans des ouvertures de contact de la couche protectrice pour établir

des connexions électriques avec lesdites régions de source-

drain ( 42) et avec les lignes d'interconnexion ( 40), ce dis-

positif étant caractérisé en ce qu'il comprend: une couche protectrice supplémentaire;( 34) au-dessus de la couche ( 32) de diélectrique de grille et une couche protectrice épaisse( 50) de matière protectrice sur les faces latérales et supérieure

de chaque électrode de grille.

7 Procédé de fabrication d Cuz dispositif semiconducteur à circuit intégré comportant une série de transistors à

effet de champ (TEC) élémentaires munis de contacts élec-

triques auto-alignés ( 52, 54) sur leurs régions de drain- source ( 42, 44) et sur leurs lignes d'interconnexion ( 40)

de dispositif, ce procédé comportant des étapes qui con-

sistent à former une couche-( 30) d'oxyde de champ sur un sub-

strat ( 22) d'un premier type de conductivité, à former la couche d'oxyde de champ sous une configuration délimitant des régions actives ( 99) exemptes d'oxyde sur la surface du substrat en vue de-la formation des transistors à effet de champ élémentaires et à former une couche ( 32) diélectrique de grille relativement mince à l'intérieur desdites régions actives, à former une couche: ( 36) de matière conductrice

sur la surface du substrat et à former la couche ( 36) de ma-

tière conductrice sous une configuration constituant des

électrodes de grille ( 38) au-dessus de la couche de diélec-

trique de grille à l'intérieur des régions actives et des lignes d'interconnexion ( 40) au-dessus des régions ( 30 > d'oxyde de champ, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, les étapes qui consistent: à former une couche ( 47) d'une première matière protectrice sur les faces latérales et supérieure des électrodes de grille conductrices ( 38) et des lignes d'interconnexion; à former dans chacune des régions actives ( 99) des régions de source-drain ( 42-, 44) en silicium dopé d'un second type de conductivité opposé au premier type de conductivité, les limites des régions de source-drain étant déterminées par le bord de l'oxyde de champ ( 30) et par les bords des électrodes de grille ( 38); à former une couche ( 61) d'une seconde matière protectrice sur la totalité du dispositif; à recouvrir la couche ( 61) de seconde matière protectrice formée sur le dispositif d'une couche ( 50) relativement épaisse de matière isolante;

à former des premières ouvertures de contact surdimension-

nées à travers la matière isolante aux emplacements o des contacts électriques avec les régions de source-drain doivent être formés; à enlever la couche ( 61) de seconde matière

protectrice à l'intérieur des premières ouvertures de con-

tact surdimensionndes; à enlever la couche ''( 32, 58) de

diélectrique de grille des surfaces des régions de source-

drain situées h l'intérieur des premières ouvertures de contact surdimensionnées; à former des secondes ouvertures de contact surdimbnsionnées à travers la matière isolante aux emplacements o des contacts électriques avec les lignes d'interconnexion doivent être formes; à enlever la couche ( 61) de seconde matière protectrice située à l'intérieur des secondes ouvertures de contact surdimensionnées; à enlever la couche ( 47) de première matière protectrice à l'intérieur

des secondes ouvertures de contact surdimensionnées; à for-

mer un réseau de lignes conductrices' ( 52, 54) sur la surface de la tranche qui s'étendent dans les premières et secondes ouvertures de contact,formant, de ce fait, des connexions électriques avec les régions de source-drain ( 42) et avec les lignes d'interconnexion ( 40) à l'intérieur des ouvertures de contact 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que

la couche ( 36) de matière conductrice est du silicium poly-

cristallin formé sous une épaisseur comprise entre 300 et

500 nm.

9 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première couche ( 47) de matière protectrice est en nitrure

de silicium.

Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la seconde couche ( 61) de matière protectrice est en oxyde d'aluminiumo 11 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la seconde couche 161) de matière protectrice est en carbure

de silicium.

12 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche ( 32) de diélectrique de grille est en dioxyde de

silicium.

13 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les électrodes de grille conductrices ( 38) sont en silicium

polycristallin et en ce que la première couche ( 47) de ma-

tière protectrice formée sur les faces latérales et supé-

rieure des électrodes de grille conductrices ( 38) est en

nitrure de silicium.

14 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les régionsde source-drain ( 42, 44) sont formées par

implantation ionique.

Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on enlève la couche < 32) de diélectrique de grille des parties des régions actives délimitées par les électrodes

de grille ( 38) et l'oxyde de champ ( 30), on forme les ré-

gions de source-drain ( 42, 44) pour chacun des transistors à effet de champ par diffusion d'impuretés choisies dans les régions de source-drain et on forme une nouvelle couche

( 58) de diélectrique de grille dans les régions dans les-

quelles on avait enlevé la couche ( 32) de diélectrique de grille. 16 Dispositif semiconducteur caractérisé en ce qu'il

est fabriqué par le procédé d'une des revendications 7 à 15.

17 Dispositif semiconducteur à circuit intégré comprenant un tableau de transistors à effet de champ (TEC) élémentaires ayant chacun des contacts électriques auto-alignés ( 52, 54) sur leurs régions de source-drain ( 42) et sur leurs lignes

d'interconnexion ( 40) de dispositif, ce dispositif compre-

nant un substrat semiconducteur dopé ( 22) d'un premier type de conductivité, des régions ( 30) d'oxyde de champ entourant des régions actives ( 99) formées sur la surface du substrat pour contenir lesdits transistors élementaires, une couche ( 36) de matière conductrice formée sous une configuration constituant

des électrodes de grille ( 38) à l'intérieur des régions ac-

tives et constituant les lignes d'interconnexion au-dessus des régions d'oxyde de champ, des régions source-drain ( 42, 44) en silicium dopé d'un second type de conductivité opposé

au premier type de conductivité situées sur les côtés oppo-

sés des électrodes de grille ( 38), les limites de chacune des régions de source-drain étant déterminées par les bords des électrodesde grille ( 38) et par les bords de l'oxyde de

1, 35

champ ( 30), une première couche ( 61) relativement mince de matière protectrice recouvrant pratiquement la totalité du dessus du dispositif à circuit intégré et comportant des ouvertures de contact surdimensionnées au-dessus de parties choisies des lignes d'interconnexion ( 40) et audessus de certaines choisies des régions source-drain ( 42, 44), une

couche ( 50) relativement épaisse de matière isolante recou-

vrant la mince première couche ( 61) de matière protectrice

et comportant des ouvertures de contact surdimensionnées au-

dessus desdites parties choisies des lignes d'interconnexion

et desdites régions de source-drain choisies ( 42); et un ré-

seau de lignes conductrices ( 52, 54) formées sur le disposi-

tif et s'étendant dans les ouvertures de contact pour établir

des connexions électriques avec lesdites régions de sourçe-

drain choisies ( 42) et avec lesdites parties choisies d'.

lignes d'interconnexion ( 40) de dispositif, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte une seconde couche ( 47) de matière protectrice sur les faces latérales et sur

le dessus de chacune des électrodes de grille ( 38).

18 Dispositif semiconducteur selon la revendication 17,

caractérisé en ce que la seconde couche ( 47) de matière pro-

tectrice est en nitrure de silicium.

19 Procédé de fabrication d'un dispositif semiconducteur à circuit intégré comportant une série de transistors à effet de champ (TEC) élémentaires munis de contacts électriques auto-alignés ( 52, 54) sur leurs régions de source-drain ( 42, 44) et sur leurs lignes d'interconnexion ( 40) de' dispositif, ce procédé comportant les étapes qui consistent à former une

couche ( 30) d'oxyde de champ sur un substrat ( 22) d'un pre:-.

mier type de conductivité, à former la couche d'oxyde de champ sous une configuration délimitant des régions actives ( 99) exemptes d'oxyde sur la surface du substrat en vue de la formation des transistors à effet de champ élémentaires,

à former une couche ( 32) de diélectrique de grille relati-

vement mince à l'intérieur desdites régions actives, à for-

mer une couche ( 36) de matière conductrice sur la surface du substrat et à former une première couche protectrice ( 75) If sur la surface de la matière conductrice, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, les étapes qui consistent: à former la première couche protectrice ( 75) sous une configuration désirée en enlevant, de ce fait, des parties de la couche protectrice de façon à former des ouver- tures à travers la première couche protectrice en vue de la

formation des électrodes de grille et des lignes d'intercon-

nexion; à former une seconde couche protectrice ( 78) à l'intérieur des ouvertures formées dans la première couche protectrice, à enlever la surface exposée restante de la première couche protectricel ( 75) sur une profondeur limitée suffisante pour exposer d'étroites régions de la couche ( 36)

de matière conductrice entourant la seconde couche protec-

trice ( 78); -'à oxyder ( 81) les parties exposées de la couche

conductrice ( 36); à enlever toutes les parties restantes -

de la première couche protectrice ( 75); à enlever toutes les parties exposées de la couche conductrice-'( 36) exposant, de ce fait,des parties de la couche'( 32) de diélectrique de grille; ' enlever toutes les parties exposées de la couche ( 32) de diélectrique de grille; à former à l'intérieur de chacune des régions actives ( 99) entourées par l'oxyde de champ ( 30) des régions de source-drain ( 42, 44) d'un second type de conductivité opposé au premier type de conductivité,

les limites de ces régions de source-drain étant déterminées.

par le bord de l'oxyde de champ-( 30) et par les bords des

parties oxydées ( 81) de la couche conductrice ( 36); à for-

mer une couche d'oxyde de source-drain sur les régions de source-drain; à recouvrir le dispositif d'une couche ( 50)

relativement épaisse de matière isolante; à former des ou-

vertures de-contact surdimensionnées à travers la matière isolante { 50) au-dessus des lignes d'interconnexion ( 83) et -des régions source-drain ( 42) dans lesquelles des contacts électriques doivent être formés; à enlever l'oxyde de source-drain des surfaces des régions de source-drain ( 42)

situées à l'intérieur des ouvertures de contact surdimen-

sionnées dans lesquelles des contacts électriques doivent être formés; et à former un réseau de lignes conductrices

( 52, 54) sur la surface de la tranche s étendant dans les-

dites ouvertures de contactformantde ce faitdes connexions électriques avec les régions de source-drain ( 42) et avec la ligne d'interconnexion ( 83) à l'intérieur des ouvertures de contact. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce

que la couche conductrice ( 36) est en silicium polycristallin.

21 Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que la première couche protectrice ( 75) est en nitrure de

silicium.

22 Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que la seconde couche protectrice ( 78) est en une matière dont l'oxyde est imperméable aux décapants qui attaquent

le nitrure de silicium.

23 Dispositif semiconducteur caractérisé en ce qu'il est

fabriqué par le procédé de l'une des revendications 19 à 22.

24 Procédé de fabrication d'un dispositif semiconducteur à circuit intégré comportant une série de transistors à

effet de champ (TEC) élémentaires munis de contacts élec-

triques auto-alignés ( 50, 54) sur leurs régions de drain-

source ( 42, 44) et sur leurs lignes d'interconnexion ( 40)

de dispositif, ce procédé comportant les étapes qui consis-

tent à former une couche ( 30) d'oxyde de champ sur un

substrat semiconducteur ( 22) d'un premier type de conducti-

vité, à-former la couche d'oxyde de champ sous une configu-

ration délimitant des régions actives ( 99) exemptesd'oxyde sur la surface du substrat en vue de la formation des transistors à effet de champ élémentaires et à former une couche ( 32) de diélectrique de grille relativement mince à l'intérieur desdites régions actives, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes qui consistent: à former une première couche: ( 34) de matière protectrice recouvrant la face supérieure du dispositif de circuit intégré, à former une couche ( 36) de matière conductrice sur la surface de la première matière protectrice, à former ladite couche de matière conductrice ( 36) sous une configuration constituant des électrodes de grille ( 38) conductrices au-dessus des régions actives < 99) et des lignes d'interconnexion ( 40) au-dessus des régions d'oxyde de champ, à former à l'intérieur des parties de régions actives des régions de source-drain ( 42, 44) en silicium dopé d'une

matière d'un second type de conductivité opposé au pre-

mier type de conductivité, les limites de ces régions source-drain étant déterminées par le bord des électrodes de grille-( 38), à former une seconde couche ( 46)-de matière protectrice relativement épaisse sur les côtés et la face supérieure de chacumedes électrodes de grille et sur chaque ligne d'interconnexion ( 40), à former une troisième couche ( 48) de matière protectrice relativement mince sur la totalité des surfaces exposées de la première couche ( 34) de matière protectrice et de la seconde couche ( 46) de matière protectrice, à recouvrir ladite couche ( 48) de la troisième matière protectrice, sur ledit dispositif, avec une quatrième couche ( 50) de matière protectrice relativement épaisse,

à former des premières ouvertures de contact surdimen-

sionnées à travers la quatrième couche ( 50 > de matière protectrice là o des contacts électriques doivent être opérés avec les régions de source-drain, avec des moyens

qui n'affectent pas la troisième couche de matière pro-

tectrice, à enlever ladite couche -( 48,34) des troisième et première matières protectrices à l'intérieur desdites premières ouvertures de contact surdimensionnées, à enlever les couches de diélectrique de grille '( 32) des

surfaces desdites régions de source et de drain à l'in-

térieur desdites premières ouvertures de contact surdi-

mensionnées, à former de secondes ouvertures de contact surdimensionnées à travers ladite quatrième couche de matière protectrice ( 50) là o des contacts électriques doivent être opérés avec la ligne d'interconnexion ( 40), avec des moyens qui n'affectent pas la troisième couche de matière protectrice,

à enlever ladite couche de la troisième matière protectrice-

( 48) à l'intérieur desdites secondes ouvertures de contact surdimensionnées, à enlever ladite couche de la seconde matière protectrice

( 46) à l'intérieur dessecondes ouvertures de contact sur-

dimensionnées, à former sur la surface de la tranche une configuration de lignes conductrices ( 52, 54) s'étendant dans lesdites premières et secondes ouvertures de contact et forme de ce fait des connexions électriques avec les régions de source-drain ( 42) et avec les lignes d'interconnexion

( 40) à l'intérieur des ouvertures de contact.

Procédé de fabrication d'un dispositif semiconducteur à circuit intégré comportant une série de transistors à

effet de champ (TEC) élémentaires munis de contacts élec-

triques auto-alignés ( 50, 54) sur leurs rgions de drain-

source et sur leurs lignes d'interconnexion ( 40)de dispo-

sitif, ce-procédé comprenant les étapes qui consistent à

former une couche-( 30) d'oxyde de champ sur un substrat -

semiconducteur ( 22) d'un premier type de conductivité, à former la couche d'oxyde de champ sous une configuration délimitant des régions actives ( 99) exemptes d'oxyde sur la surface du substrat en vue de la formation des transistors à effet de champ élémentaires et à former une couche-( 32) de diélectrique de grille relativement mince à l'intérieur desdites régions actives, ce procédé étant caractérisé en ce quail comporte en outre les étapes qui consistent:

à former une première couche:'( 34) d'une matière protectri-

ce recouvrant la surface supérieure du dispositif de cir-

cuit intégré, à former une couche de matière conductrice ( 36) sur la surface de la première matière protectrice, à former une seconde couche ( 56) de matière protectrice sur la couche de matière conductrice, à enlever la seconde couche ( 56) de matière protectrice sauf au-dessus des emplacements d'électrode de grille conductrice et des lignes d'interconnexion qui doivent

être formées o l'on désire former des contacts électri-

ques, à former la couche de matière conductrice-( 36) sous une

configuration constituant des électrodes de grille con-

ductrices-( 38) au-dessus des régions actives ( 99) et des lignes d'interconnexion ( 40) au-dessus des régions d'oxyde de champ,

à recouvrir les côtés desdites électrodes de grille con-

ductrice ( 38 > et desdites lignes d'interconnexion ( 40) avec une troisième couche ( 46) de matière protectrice, à enlever toutes les zones exposées de la première couche ( 34) de matière protectrice, à enlever toutes les zones exposées de la couche ( 32) de diélectrique de grille, à former à l'intérieur de chacune desdites zones actives des régions ( 42, 44) de source-drain en silicium dopé d'une matière d'un second type de conductivité opposé au premier type de conductivité, les limites de ces régions de source-drain étant déterminées par le bord de ladite électrode de grille ( 38),

à former une nouvelle couche ( 58) de diélectrique au-

dessus des régions de source-drain, à former une quatrième couche -( 60) de matière protectrice relativement mince au-dessus de la totalité du dispositif, à recouvrir ledit dispositif avec une couche de matière isolante ( 50) relativement épaisse,

à former des premières ouvertures de contact suÉdimension-

nées à l'intérieur de ladite matière isolante ( 50) là o des contacts électriques avec les régions de source-drain doivent être formés, à l'aide de moyens qui n'affectent pas la quatrième couche de matière protectrice, à enlever ladite couche ( 60) de la quatrième matière protectrice à l'intérieur des premières ouvertures de contact surdimensionnées, à enlever ladite nouvelle couche diélectrique ( 58) des surfaces des régions de source-drain à l'intérieur des- premières régions de contact surdimensionnées,

à former des secondes ouvertures de contact surdimension-

nées à l'intérieur de la matière isolante ( 50), là o des contacts électriques avec les lignes d'interconnexion

( 40) doivent être formés, à l'aide de moyens qui n'affec-

tent pas la quatrième couche ( 60) de matière protectrice, à enlever ladite couche ( 60) de la quatrième matière protectrice à l'intérieur desdites secondes ouvertures de contact surdimensionnées,

à enlever lesdites seconde ( 56) et troisième ( 46) cou-

ches de matière protectrice à l'intérieur des secondes ouvertures de contact surdimensionnées, à former sur la surface de la tranche une configuration de lignes conductrices ( 52, 54) qui s'étendent dans les 205 premières et secondes ouvertures de contact et forment, de ce fait, des connexions-électriques avec les régions de source-drain ( 42) et avec les lignes d'interconnexion

( 40) à l'intérieur des ouvertures de contact.

26, Procédé selon l'une des revendications 24 ou 25 carac-

térisé en outre en ce que la couche de matière conductrice

( 36) est en silicium polycristallin.

27 Procédé selon la revendication 24, caractérisé en outre en ce que les première et troisième couches '( 34, 48) de matière protectrice sont en nitrure de silicium et en ce que la seconde couche ( 46) de matière protectrice est

en dioxyde de silidum. 28 Procédé selon là revendication 25,,caractérisé en outre en ce que les

première ( 34), seconde ( 56) et quatrième ( 60) couches de matière protectrice sont en nitrure de silicium et en ce que la troisième couche ( 46) de matière

protectrice est en oxyde.