Способ изготовления структур МДП-интегральных схем Советский патент 1992 года по МПК H01L21/8232 

СП

со

. Изобретение относится к технологии микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении МДП-ин тегральнык,схем. Цель изобретения - повышение вьпсода годных структур ин тегральных схем и упрощение их изготовления за счет исключения операций травления поликремния при формировании областей плавающего затвора и введения дополнительного слоя торцового оксида кремния на поликремниевых шинах первого уровня. На кремниевой подложке форм1футот слой термического оксида кремния и первый слой. легированного поликремния, затем на зтом слое поликремния формируют маску из оксида и нитрида кремния с окнами, соответствующими топологии изолирующих областей, формируют в окнах маски протйвоинверсные области, в зтих окнах одновременно формируют изолирующие области и дополнительный торцовый оксид, кремния на поликрем- нневых шинах первого уровня прокнс- лением первого слоя легированного поликремния до подложки, формируют межслойну изоляцию и второй слой легированного поликремния. Из перво- : го и второго слоев легированного поликремния и межслойной изоляции формируют области плавающего и управляющего затворовJ после чего формиру ют области истоков и стоков. Прокис- ление до подложки первого слоя легированного .поликремния проводят в кислороде при 900-1200 С и давлении 2-50 атм или в пара воды при 700- 900°С и давлении 2-50 атм. 2 з.п. . ф-ль,. 6 ил. i Ш С «1 00

Изобретение относится к технологии микрозлектроники и может бьггь использовано при изготовлении НЦП- интегральных схем.

Целью изобретения является повышение выхода годных структур и упрощение их изготовления за счет исклю- гчения операций тра}зления поликремния при форм1-фовакии областей плавающего затвора и введения дополнительного

слоя торцового окстща кремния.на поликремниевых шинах первого уровня.

На фиг. 1 показана структура ин- тегральной схемы после формирования на кремниевой подложке -слоя термического оксгда кремния, первого слоя поликремния, слоя оксида кремияя и слоя кктрнда кремния; на фиг. 2 - CTpyKTi pa после формиров. лшл маски из фоторезиста и протит оин1 ерсяы ; обi.;c-|pu; пя фиг. .-i - структура после Ф 1 миро1 -пяи; oRjiacte.H изоляции а Д - структура псгспе осаждения второго слоя поликремиия; па фиг,5 - структура после форьгарования области плавающего затлора, области управляющего затвора, а raicme областей истока и стока; па фиг, 6 - структура после формирования торцового окси да кремния

Показана структура (фиг.1-3) в сечеиин, перпендикулярном, и в сече НИИ (фнг„ ) параллельном иаправ- 1ШНИГО поликремниевых шин первого У1:)овия.

П р и н е PC При формировании структуры ДЦ11- Иитегральной схемы (элемента памяти) кремниевую подложку 1 окисляют в потоке окиси сухого кислорода и трихлорэтилена при в течение 20 мин,, формируя слой термического оксгща кремния 2 толщипой 0,04 мкм (фиг. 1). Затем осажддают первый слой иоликремния 3 толщиной О, мкм пиролизом моносилана в реакторе пониженного давления при и диффузией при 950°С легн- ругот этот поликремний фосфором до конце}1трации - 10 см .В качестве источника фосфора при диффузии используют хлорокись фосфорае Удаляют с первого слоя иоликремния 3 фосфоро - силикатное сч екло обрггзуклцееся при в иоликремний .фосфора;, тер ьтческг-iM окислением легированного поликремния при 900 С в течение 10 мин формируют с.пш оксида кремния 4 то. 0,01 мкм. Затем на. струк-- ТУ17Ы при в реакторе попюкенко- го давлеиня осааддают слой нитрида кремния 5 ТОЛ1ЦННОЙ 0,13 мкм.

/-1ля фop шpoвaния поликремниевых Шин первого У1)овня проводят фотолито графют с использопанием маски и з эоторе..ргс га 6, плазмохиъдачаским травлением формрфзлот ьтя.ску из нитрида кр€ мния- с окнами, соответствующими гопологии 113ол1груто1кнх областей 5 н и,1-шлаитацией ионов бора .формируют противоинверсные области 7 (фиг.2). Затем проводят окисление первого слоя поликремния 3 в окнах маски из нитрида кремния до слоя оксида кремния 2 при 950°С и да.Блении i5 атм в течение 40-60 мин с ох1.новреме НЬ м формированием изолиругощих областей 8 толщиной 1 мкм и торцового оксида

0

5

0

5

0

5

0

0.

5

креьшня ноликрр.ммиепых тин первого уровня (фиг.З). Маску из слоя оксида кремния U и слоя нитрида кремния 5 не удаляют, а используют в качестве межслойной изоляпии поликремниевых шин. уровня. Затем осаж,аагат второй слой .поликремния 9 Сфиг.4)5ле - гиругот его и плазмохимичвским травлением через маску дв5гх слоев поликрем- ния формиру от области плавающего вора 10 и управляющего затвора 11, причем травление проводят в направле - НИИ, перпендикулярном направлению по ликремниевых шин первого уровня (фиг.З).

Формирование областей истоков и стоков 12 элементов памяти проводят гшплантацией иог-юв ьяышьяка в участки кремниевой подложки, вскрытые после самосовмещенного травления первого и второго слоев поликремния. На. за .ител7 ной стадии изготовления структур элеме;нтов па.мяти формируют торцовый оксид кремния 13 толп;иной 0,065 мкм для областей плавающего и управляющего затворов состороны протравленных первого и второго слоев поликремния (фиг.6).

Особенностью данного способа яв ллется TOj что топологию поликремние вых шин первого уровня формируют кислением первого слоя пoлиJ :peмиия через окна в маске нитрида при совме Двнии формирования изолирукшик облас -- тей и торцового оксида кремния поли кремниевых шин первого уровня. Это позволяет упростить формирование, структур и уменьшить загрязнение льефа пол нкремниевьпс шин первого У150.ВШ1 за счет устранения операций плазмохими геского травления с нанесе нием и последующим удалением маски из фоторезиста.,

В результате дефектность торцовой ИЗОЛ.ЯЦИИ области плавающего затвора угченьиается, а дополнительная торцо вая изоляция поликремниевьтх шин первого уровня, сформированная прокисле- KiiCM первого слоя поликремния через окна нитр вдной маски, исключает утечки электрического заряда из плавающего затвора в этой области структуры при рабо и : режш-jax интегральной схемы.

Ф о р и у л а

3 о б р е т е к и я

1 4 формирование ii- - )рмииоп(1й попло: ске слоя термического окснпа кремния,. формиронаь ие маски из нитрила кремния с окнами, C oтвeтcтвylo;ди и топологии изолирующих областей, формирояание в окнах маски лротивоинверсш к облас- лей, формирование в окнах маски изоли рующих областей, удаление маски из нитрида кремния, формирование первого слоя легированного поликремния формирование поликремииевых шик первого уровня, формирование межслой- ной изоляции и торцового оксида кремния поликремниевьпс шин первого уровня формирование второго слоя поликрен- НИН, формирование областей плавающего и управляющего зат зоров из п фвого и второго слоев поликремиия н неж- слойной изоляции, формирование облас- тей истоков и стоков, о т л и ч а ю-г щ и и с я теМу что, с целью повышения выхода годиьв : структур и упрощения их изготовления за счет исключения операций травле ия поликремния при фop шpoвaIIИИ областей плавающего затвора и введения дополнительного слоя торцового окскца кремния на поли-

сраг.2

G

крепни. ; п -1, nopiuirn уг ишя, пср- ;зЫ1 слой лег ироваиисп-о поликремняп формт{р п 1т после формиропяния ita крем- ( подложке слоя термического окснп.я крог-тния, затем мл перлом слое лег роваиного поликремция формир пот маску из оксида и нитрида кремния с окнами соотнетств тощими топологии и ;олируюпо1х областей,а после формиронз кия в окнах маски противоинверсных облг стей в этих окнах одновременно иэолир1 юшие области и дополнительный торцовый оксид- кремния из, поликрег-шиевых шинах первого уровня прокислением первого слоя легиро ватпюго -поликремния до подложки.

давлении 2-50 атм.

I i i г ГМ

фигА

e ff

fff

r/

и

A jQwaSSw

fftus 6