SU1023969A1 - Способ изготовлени взаимодополн ющих МДП-приборов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЗАИМОДОПОЛНЯЮЩИХ МДП ПРИБОРОВ, включающий окисление полупроводниковой пластины первого типа проводимости , вскрытие в окисле окон под область кармана и проведение в эту область легировани  полупроводника примесью второго типа проводимости , сн тие окисла, окисление полупроводника и нанесение на него сло  нитрида кремни , вскрытие в нем областей под охранение зоны сна:чала одного типа проводимости и легирование через них поверхности полупроводника соответствующей примесью, а затем вскрытие областей под ох- ; ранные зоны другого типа проводимости с соответствующим дегированием , выращивание в област х, свободных от нитрида кремни , окисла, удаление нитрида кремни  и лежащего под ним окисла, выращивание на открывшейс  поверхности тонкого подзатворного диэлектрика, нанесение сло  материала затворов, формирование рисунка разводки в слое материала затворов , создание ионным легированием областей стоков - истоков МДП приборов , нанесение сло  диэлектрика и вскрытие в нем контактных окон к област м стоков, истоков и затворов МДП приборов, нанесение сло  материала разводки и ее формирование , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  процента выхода годных приборов и упрощени  технологического процесса путем снижени  числа фотолитографических операций, после нанесени  сло  материала, затворов вскрьгоают в нем окна дл  областей стоков - исто (Л ков МДП приборов одного типа провос: димости с одновременном формированием затворов в области каналов этих приборов, провод т ионное легирование областей полупроводника в этих окнах соответствующей примесью , затем провод т вторую литографию по слою материала затвооо со а ра, заверша  формирование в нем рисунка и не снима  резиста, провод т ионное легирование областей стоковсо истоков МДП приборов другого типа , проводимости соответствующей примесью , после чего нанос т слой диэлектрика , вскрывают в нем окна под контакты к област м стоков, истоков и затворов, нанос т слой металла и провод т его фотолитографию.

Description

Изобретение относитс  к интегралной микроэлектронике и может быть испольэовано при разработке и прог изводстве микросхем цифрового, линеного и аналогового применени ,

Известен способ изготовлени  взаимодополн ющих МДП приборов, содержащий следующую последовательность технологических операций: создание на поверхности полупроводниновой пластины одного типа проводимости , областей карман, создание областей сток-истоков МДП транзисторов , первого типа проводимости и охранных областей дл  другого типа проводимости, создание областей стоистоков МДП транзисторов другого типа проводимости и охранных област дл  транзисторов первого типа проводимости , создание тонкого подзатворного окисла в област х каналов МДП транзисторов, создание контактных окон к област м стоков, истоков и охраны и создание металлической разводки, выполн ющей роль как невьшр мл ющих контактов к област м полупроводника, так и затворов. Недостатками такого способа изгот овлени  взаимодополн ющих МДП приборов  вл етс  невозможность создани  микросхем с высокой плотностью упаковки и МДП транзисторов с самосовмещенным затвором UlJНаиболее близким технический .решением , прин тым за прототип,  вл етс  способ изготовлени  взаимодополн ющих МДП .приборов, включающий окисление полупроводниковой пластины первого типа проводимости, . вскрытие в окисле окон под область кармана и проведение в эту область легировани  полупроводника примесью второго типа Проводимости, сн тие окисла, окисление полупроводника и нанесение на него сло  нитрида кремни , вскрытие в нем областей под охранные зоны сначала одного типа проводимости и легирование через них поверхности полупроводника соответствующей примесью, а затем

вскрытие областей под охранные зоны другого типа проводимости с соответствующим легированием, выращивание в област х, свободных от нитрида кремни , окисла, удаление нитридй кремни  и лежащего под ним окисла, выращивание на открьтшейс  поверхности тонкого подзатворногь диэлектрика, нанесение сло  материала затворов, формировани  рисунка разводки в слое материала затворов, создание ионным легированием областей стоков и истоков МДП приборов, нанесение сло  диэлектрика и вскрытие в нем контактных окон к област м стоков, истоков и затворов МДП приборов, нанесение сло  материала разводки и ее формирование Г2}.

Недостатком данного способа изготовлени  взаимодополн ющих МДП приборов  вл етс  сложность технологического маршрута, содержащего болшее число операций литографии, что приводит к уменьшению процента выхода, годных микросхем.

Целью изобретени   вл етс  увеличение процента- выхода годных приборов и упрощение технологического маршрута путем снижени  числа фотолитографических операций.

Цель достигаетс  тем, что в способе создани  взаимодополн ющих МДП приборов, включающем окисление полупроводниковой пластины первого типа проводимости, вскрытие в окисле окон под область кармана и проведение в эту область легировани  полупроводника примесью второго типа проводимости, сн тие окисла, окисление полупроводника и нанесение на него сло  нитрида кремни , вскрытие в нем областей под охранные зоны сначала одного типа проводимости и легирование через них поверхности полупроводника соответствующей примесью, а затем вскрытие областей под охранные зоны другого типа проводимости с соответствующим легированием, выращивание в област х, свободных Ьт нитрида кремни , окисла, удаление . .нитpи a кремни  и лежащего Под ним окисла, выращивание на открывшейс  поверхности тонкого подзатвррного диэлектрика, нанесение сло  материала затворов, формирование рисунка разводки в слое материала затворов, создание ионным легированием областей стоков и истоков МДП приборов, нанесение сло  диэлектрика и вскрытие в нем контактных окон к област м стоков, истоков и затворов МДП приборов-, нанесение сло  материала разводки и ее формировани , после нанесени  сло  материала затворов, вскрывают в нем окна дл  областей стоков-истоков МДП приборов одного типа пров димости с одновременным формированием затворов в области каналов этих приборов, провод т ионное леги рование областей полупроводника в этих окнах соответствующей примесью затем провод т вторую литографию по слою материала затвора, заверша  формирование в нем рисунка, и, не снима  фоторезиста, провод т ионное легирование областей стоков-истоков МДП приборов другого типа проводимости соответствующей пРИмесью, пос ле чего нанос т слой диэлектршса, вскрьшают в нем окна под контакты к област м стоков, истоков и затворов , нанос т слой метадаа и прово д т его литографию. На фиг. 1-7 схематически представлены разрезы получаемой структуры взаимодополн юпщх МДП.приборов На фиг. 1 показана операци  окислени  кремни  и нанесение фоторезис та, где 1 - кремниева  пластина, 2 - слой окиси кремни , 3 - слой фоторезиста, 4 - карман в кремниевой подложке. На фиг. 2 показана операци  фотолитографии и формирование охранной области п типа, где 5 тонкий сло окисла, 6 - слой нитрида кремни , 7 - маска фоторезиста, 8 - охранна  область п типа. На фиг. 3 показана операци  / третьей фотолитографии,.где 9 - охранные области р типа, 10 - маска фоторезиста.. На фиг. 4 показано формирование изопланарного окисла, где 11 - изо планарный окисел кремни , 12 - тонкий окисел кремни , 13 - слой поликремни  или силицида металлов, 14слой фоторезиста. На фиг. 5 показана кремниева  пластина с проведенной 5-ой фотолито графией, где 15 - области стоков истоков п - канальных транзисторов, 16--- слой фоторезиста, 17 - области стока - истока р - канальнь1х транзисторов . . На фиг. 6 показана сформированна структура, покрыта  слоем ФСС, где 18 - слой ФСС, 19 - контактные окна к област м стоков - истоков транзисторов и затворов. 694 На фиг. 7 показана сформированна  структура с нанесенной металлизацией , где 20 г разводка. Пример изготовлени  взаимодополн ющих МДП приборов. На пластине кремни  1 (.) электронного типа проводимости с ориентацией (l00) и сопротивле- нием 4,5 Ом проводитс  окисление в сухом кислороде дл  получени  маскирующей пленки (см.4шг.I) толщиной 0,22 мкм. Проводитс  перва  фотолитографи , проводитс  тонкое легирование кармана 4 сквозь окисел 2 через маску фоторезиста 3 ионами бора с энергией 100 кэВ и дозой 0,5 мк Кл, удал етс  фоторезист 3, а разгонка примеси в подложке ведетс  в атмосфере сухого кислорода. при температуре в течение 6 ч до получение глубины залегани  р-п перехода карманподложка 6,5 мкм и поверхностей концентрации J ,5-10 см . После этого производитс  удаление окисла 2 и выращиваетс  заново тонкий окисел 5 (см.фиг.2) толщиной 0,06 мкм, на который осаждаетс  слой Si, толщиной 0,1 мкм.-Втора  фбтолитографи  (см.фиг.2 формирует охранные области п типа проводимости дл  р - канальных транзисторов и производитс  травление сло  81зМ4. Ионное легирование охранных облас-. тей 8 проводитс  через маску фоторезиста 7 ионаьга фосфора с энергией 100 кэВ и дозой 20 мкКл. После химобработки и отжига проводитс  треть  фотолитографи  Сем.фиг.3f с травлением сло  SijN 6 дл  формировани  охранных областей р типа проводимости 9 дл  п-канальных транзисторов. Ионное легирование проводитс  через маску фоторезиста 10 в кремний ионами бора с энергией 100 кэВ и дозой 20 мкКл. Формируетс  изопланарный окисел П С см. фиг 4 ) толщиной 1 ,2 мкм окислением, в парах воды при температуре и давлении паров воды 10 атм, что позвол ет получить концентрацию в охранных област х 8,9 около, глубине залегани  рп переходов не более 1-1,2 мкм. После удалени  SijN,тонкого окисла 5 и Фоторезиста проводитс  повторное тонкое окисление до тол5 щины 0,08 мкм 12 и проводитс  осаж дение поликремни  или силицидов тугоплавких металлов, таких как Мо, W 13.Четверта  фотолитографи  (см. фиг.4) формирует разводку и затворы только дл  п-канальных транзисторов над областью кармана 4, а области над подложкой п-типа полностью закрыты фоторезистом I4 и материа; лом затвора 13. Ионное легирование областей стоков-истоков 15 п-канальных транзисторов ведетс  ионами фосфора дозой 1000 мкКл с энергией 75 кэВ. П та  фотолитографи  (см.. фиг.5) аналогична четвертой, но проводитс  дл  формировани  р-каналькых транзисторов. Все области карманов 4 при этом закрыты фоторезистом 16. Ионное легирование облас тей стока-истока I7 р-канальных тра зисторов проводитс  бором энергией 50 кэВ и дозой 800 мкКл. Сформированна  структура покрываетс  слоем фосфорно-силикатного стекла (ФСС) 18 (см. фиг.6 Утолщи .ной 0,5 мкм с содержанием фосфора 0,5 - 1%.-Дл  формировани  структуры и стабилизации свойств стекла 69 проводитс  отжиг при температуре в атмосфере кислорода в тече .ние 1 ч, Шеста  фотолитографи  формирует контактные окна 1-9 к област м стоковистоков 15,17 транзисторов и первому уровню разводки 13. После нанесени  второго уровн  металлизации (А :толщиной 1,2 мкм) формируют (см. фиг,7} разводку .20. Таким образом, изготовление взаимодополн ющих МДП приборов насто щим способом позвол ет уменьшить на одну число литографических операций . по сравнению со способом, изложенным в прототипе. С учетом того, что кажда  литографическа  операци , проводима  после выращивани  подзатворного диэлектрика, вносит дефекты, привод щие к выходу из стро  МДП приборы, и, счита  веро тность .выхода из стро  приборо1в от любой из этих литографий равной, можно оценить увеличение .процента выхода: годных приборов, изготовленных предлагае-г мым способом, как отношение числа литографий в прототипе, равного 5, к числу литографий в изобретении, равному 4, и равен 20 - 25%.

2 -Uje

10

Ф

r:/-4:;:.;ir-Avi - :j :.

ff щ

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЗАИМОДОПОЛНЯЮЩИХ МДП ПРИБОРОВ, включающий окисление полупроводниковой пластины первого типа проводимости, вскрытие в окисле окон под область кармана и проведение в эту •область легирования полупроводника примесью второго типа проводимости, снятие окисла, окисление полупроводника и нанесение на него слоя' нитрида кремния, вскрытие в нем областей под охранение зоны сначала одного типа проводимости и легирование через них поверхности полупроводника соответствующей примесью, а затем вскрытие областей под ох- '· ранные зоны другого типа проводимости с соответствующим легированием, выращивание в областях, свободных от нитрида кремния,- окисла, удаление нитрида кремния и лежащего под ним окисла, выращивание на открывшейся поверхности тонкого подзатворного диэлектрика, нанесение слоя •материала затворов, формирование рисунка разводки в слое материала зат воров, создание ионным легированием областей стоков - истоков МДП прибо’ров, нанесение слоя диэлектрика и вскрытие в нем контактных окон к областям стоков, истоков и затворов МДП приборов, нанесение слоя материала разводки и ее формирование , отличающийся тем, что, с целью увеличения процента выхода годных приборов и упрощения технологического процесса путем снижения числа фотолитографических операций, после нанесения слоя материала, затворов вскрывают в нем окна для областей стоков - истоков МДП приборов одного типа проводимости с одновременным формированием затворов в области каналов этих приборов, проводят ионное легирование областей полупроводника в этих окнах соответствующей примесью, затем проводят вторую литографию по слою материала затвора, завершая формирование в нем рисунка и не снимая резиста, проводят ионное легирование областей стоковистоков МДП приборов другого типа , проводимости соответствующей примесью, после чего наносят слой диэлектрика, вскрывают в нем окна под контакты к областям стоков, истоков и затворов, наносят слой металла и проводят его фотолитографию.

   1 1023969