Способ изготовления перепрограммируемого элемента памяти Советский патент 1992 года по МПК G11C17/14 

Фие. ч

1/49

H-io(ip«Tt HHt относится к микро- : JifK i ponMKf и может быть использов)- но г:ри изгптог Л1 ним полупроподнико- иы.ч приборот и интегральных мнкро- схем о

Hfcuibio изобретения является повьпче- иие быстродействия и помехоустойчи™ вести элемента памяти,

Нп фнг, показана последователь- ность ияготовления элемента памяти по предлагаемому способу.

После хпмиче ской обработки по.лу- пронодникойон подложки ньфащивают перрый слой 2 гтоляатворного окисла кремния толщипой 350 А, напосят первый слой 3 полийремпия толщиной 4000 Л5 проводят диффузию фосфора из газовой фазы в слой 3 в режиме Т 950 С, t -15 мин, химическим трав- лением снимают образованшийся при ди4)фузии слой фосфорно-силикатпого стекла, выращивают на первом слое 3

поликремиия второй слой 4 термичес кого окисла кремния толщиной 250 Л,

папосят третий слой 5 пиролитического окисла кре.мпия толщиной 300 Л (фиг. 1 ) проводят фотолитографию, плазмохими- ческим травлением последовательно удаляют слои 5s 4, 3, 2, снимают фо- торезист, проводят химическую обра- ботку. . ,

Таким образом формируют подзатвор- пый окисел KpeMHHFi, затворы и верхЕ юю изоляцгао затворов МОП-транзисторов (фиг,2). Далее наносят слой б нелегн рованного поликремния тол1Я,иной 300 А проводят тep и ecкoe окисление в парах воды п режиме Т 850 С, Ь 18мин при давлении 15 агм,, в процессе кото рого третий слой 6 поликремния преобразуется в пятый слой 7 окисла . кремпия Одновременно с окислением третьего слоя 6 поликремния происходит а, при1-1еси (в лганном слу- .чае фосфора) из торцов слоя 3 в елоi 6 нелегированного поликремния и д:,алее в подложку 1 (фиг.4) с формированием в подложке напротив торп,ов затворов МОП-транзисторов об- ласти 8 п-тина проводимости- (4w5r.5)j что устраняет эффект ограничения тока элемента памяти. Выбранный режим окисления слоя ,6 поликремниЯ обеспечивает глубину областей 8 () ЭзЗ мкм и ширину этик областей А 0,4 мкм. Формирование таким способом локальных областей 8 и-типа проводимости исключает возможность ав толегировапия (переноса д.иф|||узанта от источника, в С- туч;п; торп.ов затворов, на соседние участки, в частности участок каналя МНОП.-тран-- зистора, через окрул ак)1цую атмо ;феру) так как участок будушег о канала МНОП-транзистора защищен слоем 6 нелегированного поликремния. Это снижает дисперсию порогового напряжения МНОП-транзистора.

Слой 7 окисла кремния, полученньпв результате окисления поликремния, удаляют анизотропным плазмохимичес- КИМ травлением с горизонтальных участков структуры, оставляя его на Вертикальных стеНках затворов (фиг,5). Затем проводят химическую обработку, наносят туннельно-нроэрач ный четвертый слой окисла кремния

О

ТОЛЩИНОЙ 16±.1 ,5 А и сяой нитршда

о

кремния толщиной 15 А. В совокупности эти два слоя представляют собой запоминающую среду слоя 9 (фиг,6) МНОП-транзистора.

Затем наносят второй слой 10 поо

ликремния толщиной 4000 А, проводят фотолитографию, травление слоя 10 поликремния, слоя 9 нитрида кремния и туннельно-прозрачного окисла, снимают фоторезист, проводят иониое легирование .фосфором (фиг, 7),

1

В процессе ионного легирования

формируются области 11 второго типа проводимости второй группы, обеспе- чивается требуемая.электропровод- ность затвора МИОП транзистора. После ионного легирования проводят плазмохргмическуто очистку, химическую о бр.аботку, выращивают на поликремнии шестой слой 12 термического окисла

О

кремния толщиной 1000 А,,Ддя сглаживания рельефе, с целью исключения разрывов алюминиевой разводки наносят слой 13 фосфорно-силшсатного стекла толщи юй 10000 А и проводят его оплавление, Пос-те оплавления для вскрытия контактных окон к пордож е , истоковым и ч токоным p-n-ne.pttSQ дам (областям П), затворам МОП и МНОП-транзистор.ов проводит фотолито- графио, плазмок имическое травление слоев 13, 12, снимают фоторезист, па п1Л(1ягот слой 4 алюминия, проводят фотолитографию, травление слоя 14, снимают фоторезисте вжигают алюминий

Формул а и п б р f т н н н м

Способ и;1готппл -- ния П1 репрог рамми- руемого элемента памяти, нключающий последонательное на,ннсение на чо- перхность полупроводниковон подложки пнриого типа проводимости первог о слоя окисла крумиия, первого слоя поликрнмнияэ BTOfioro слоя окисла кремния, третьего слоя окисла крем- кия селективное плазмохнмическое травление третьего слоя окисла кремния, второго слоя окисла кремния, первого слоя поликремния, селективное плазмохимическое травление первого слоя окисла кремния, последовательное наиисение четвертого слоя окисла кремния, слоя нитрида кремния второго слоя поликремния, селективное травление второг о слоя поликремния.

A

CJi Mi uvi рпла кремния, чстисртого с..по окисл; кремния, фгч миронанис п прн- Hoiu pxHoc -I nc M (..Jioi тюлупроподникопой подложки обл.чстеи яторого тинл про - водим(1сти HepDoii группы, о т л и - ч а 10 щ п п с я тем, что, с цепью понншенин быстродействия и помехоустойчивости элемента памяти, после

селективного плазмохим11ческо1чт трзв - ления первого слоя окисла кремния наносят третий слой поликремния, проводят окислетсие третьего слоя поликрем- ння с образованием пятого слоя окисла

кремния и одновременно - формирование в приповерхностном слое полупроводниковой подложки областей второго типа проводимости второй группы, затем проводят селективное травление

литого слоя окисла кремния.

Изобретение откосится к микроэлектронике и может быть использова но при-изготовлении пол шроводнико- .вых приборов и интегральных микро- . схем. Цель изобретения - повышение быстродействия и помехоустойчивости элемента памяти. Для этого цель в процессе изготовления элемента памя- ти наноснт третий слой поликремния, проводят окисленр е третьего слоя поликремния с образованием пятого слоя 7 окисла кремния и одновременно - формирование в приноверхностном слое полупроводниковой подложки f областей 8 второго типа проводимости второй группы методом диффузии. Затем проводят селективное травление пятого слоя 7 окисла кремния. Образовавшиеся области 8 устраняют эффект О1 раничения тока элемента памяти на стенке затворов МОП- и МНОП-тран- . знсторов, 9 ил, . .

jLLLLL

у.у.,уу у ууууД1ла Ж л л УТЛлл УТлУл л.лл.л-ь:ь.

jrf ffrffffJrJffa ffjr MirJrffiriir ffirjr if ffj irfffffffff

5 J 2 7

jLLLLL

Фае.

Фиг. 2

Фив.З

77ТГГ7 fffjn

±e

Фив.Ь

5: Ю

Фие. 7

3 К