СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МДП БИС Советский патент 1995 года по МПК H01L21/263 

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и может быть использовано для изготовления микросхем.

Цель изобретения повышение выхода годных изделий, а также повышение надежности и улучшение стабильности их работы путем снятия нестабильной части радиационно стимулированного в подзатворном диэлектрике заряда.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором представлен график зависимости изменения порогового напряжения МОП-транзисторов в процессе обработки от времени обработки, где обработка по изобретению иллюстрируется кривой 1, а по прототипу кривой 2.

Обозначения: U_n пороговое напряжение; t время, τ- время отжига.

П р и м е р. На кремниевой подложке КДБ 12,5 с ориентацией (100) выращивают первичный окисел толщиной 70 нм, наносят нитрид кремния толщиной 100 нм, методом фотолитографии формируют активные области. Проводят противоинверсионное легирование полевых областей. С неактивных областей снимают нитрид кремния и выращивают полевой окисeл толщиной 1 мкм. С активных областей подложки снимают нитрид кремния и первичный окисел и выращивают подзатворный окисел толщиной 90 нм. Методом фотолитографии формируют контактные окна поликремния к кремнию "скрытые контакты" толщиной 0,5 мкм, формируют поликремниевую разводку. Вскрывают подзатворный окисел под диффузионные области. Проводят в них диффузию фосфора. Наносят низкотемпературный окисeл (фосфорносиликатное стекло толщиной 1 мкм). После его термической обработки методом фотолитографии вскрывают в нем контактные окна. К диффузионным областям и поликремнию для подведения к ним контакта металлизированной разводки наносят слой алюминиевой металлизации толщиной 1 мкм. Методом фотолитографии формируют металлизированную развертку. Затем наносят защитный слой пассивирующего покрытия (фосфорно-силикатное стекло с концентрацией фосфора от 2 до 3% толщина слоя 1 мкм). Методом фотолитографии вскрывают в нем окна к контактным площадкам металлизированной разводки. На тестовом транзисторе МДП БИС с помощью трехзондовой установки проводят первичный контроль начального значения порогового напряжения U₁ и определяют величину требуемой подгонки порогового напряжения Δ U_n. Затем пластину с кристаллами МДП БИС облучают на установке РУМ-17 рентгеновскими лучами с энергией квантов от 20 до 200 кэВ и дозой D 3000 р, рассчитанной по формуле D , где α 6˙10^-6 Р˙см²/В, Δ U_n величина подгонки порогового напряжения, В; d толщина подзатворного окисла, см. При этом пороговое напряжение возрастает до величины U₃. Затем пластины отжигают при 450^оС в течение 60 мин. При этом пороговое напряжение снижается до требуемой величины U₂. Величина подгонки Δ U_n=U₂-U₁. По предложенному способу дозой излучения D пороговое напряжение выводят сначала к более высокому уровню, чем требуется, а последующий отжиг в течение времени τ приводит к необходимому значению порога. При этом одновременно возрастает надежность и стабильность работы полученных БИС. Испытание последних в эксплуатационных режимах при повышенных температурах дает более высокое постоянство их характеристик и повышенную стабильность параметров. Способ позволяет повысить выход годных МДП БИС, поскольку исключает влияние высокотемпературных воздействий на операциях термообработки, сборки и термоэлектротренировки. За счет исключения влияния на параметры БИС подвижного заряда в подзатворном окисле и на границе раздела подложка-подзатворный окисел, вызванного воздействием рентгеновского облучения на операции подгонки порогового напряжения, повышается надежность и улучшается стабильность БИС в процессе их последующей эксплуатации, особенно в условиях повышенных температур окружающей среды.

Изобретение относится к микроэлектронике. Цель повышение выхода годных, а также надежности и стабильности характеристик МДП БИС. В процессе изготовления БИС осуществляют подгонку порогового напряжения МДП-транзисторов облучением рентгеновским излучением с энергией квантов 100 кэВ дозой, определяемой по формуле D = αΔU_n/d², где α = 6·10^-6P·см²/В, ΔU_n величина подгонки порогового напряжения; B, d толщина подзатворного окисла в см. Затем проводят отжиг при 450°С в течение 60 мин. Улучшение параметров происходит за счет исключения влияния на переметры транзисторов подвижного заряда в окисле и на границе раздела окисел-подложка.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МДП БИС по авт. св. N 1176777, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных изделий, а также повышения надежности и улучшения стабильности их работы путем снятия нестабильной части радиационно стимулированного в подзатворном диэлектрике заряда, после облучения структуры проводят дополнительный термический отжиг последней при температуре от 400 до 450^oС в течение от 30 до 60 мин, а дозу облучения выбирают из отношения

где α=6·10^-6P·см²/B;
ΔU_n величина подгонки порогового напряжение, В;
d толщина подзатворного окисла, см.