Способ создания межсоединений интегральных схем Советский патент 1993 года по МПК H01L21/28 

Изобретение относится к злектрон- ной технике и может быть использова- но для создания больших интегральных схем (ИС) с многоуровневой системой межсоединений.

Цель изобретения - повышение надежности и выхода годных ИС.

На фиг.1 представлена полупроеод- никовая подложка после осаждения слоя поликристаллического кремния; на фиг.2 - полупроводниковая подложка после фотогравировки, слоя поликристаллического кремния; на фиг.З - полупроводниковая подложка после последовательного нанесения слоев склици- дообразующего переходного металла и кремния; на фиг.А - полупроводниковая подложка после фотогравировки слоев кремния и силицидообразующего переходного металла; на фиг.5 - полу- ггроводикковая подложка после термо обработки и образования полицидной

разводки. 1

На подложку 1 со слоем двуокиси .кремния 2 осаждают слой поликристаллического кремния 3 и легируют фосфором (см„ фиг.1). Затем проводят фото1 р-авировку межсоединений 4 и затворов МОП транзисторов 5 (см.фиг.2). Последовательно наносят слой силицидообразующего -переходного металла 6 и слой кремния 7 (см.фиг.З). Проводят фотогравировку, формируя нмзкоом- иые локальные участки межсоединений с травлением слоев кремния 7 и силицидообразующего переходного металла 6 (см.фиг.4). Затем проводят одностадийную термообработку с рованием слоя силищ1да 8 и созл иием низкоомных локальных участков полицидной разводки ид слоев 4 и 8, ирн

СП

со

ел N5 1

этом затворы МОП транзисторен 5 остаются пояикремниавыми (см,фиг.5). .

Пример. Согласно предлагаемому способу изготовляется интеграль- ная схема, содержащая тестовые эле менты и п- и р-канальные МОП транзисторы с поликремниевьтми затворами. Толщина слоя поликристаллического кремиия 0,40 мкм. При этом на крем- ,ниевую подложку со сформированньми (МОП транзисторами с поликремниевычи затворами и поликремниевой разводкой последовательно осаждают.слой титана толщиной ,900 и слой аморф- ного кремния толщиной .--бОО А методом электронно-лучевого напьш1виия в вакууме рт.ст. Скорость напыления Ti 25 А/с. Скорость напыления кремния 10 А/с. Температура под- ложки в процессе напыления . Проводят гравировку и травление слоев аморфного кремния методом МТ и титана жидкостным травлением для формирования рисунка межсоединений. При этом аморфный кремний и титан удаляют с областей тонкого.диэлектрика, т.е. затворы остаются поликремниевые, и при термообработке на них силицид не образуется. Кроме того, кремний и металл удаляют с областей формирования омических контактов к поликристаллическому кремнию. Проводят термообработку при 850°С-в течение 10 мин в реакторе пониженного давления в среде азота. При этом происходит уменьшение сопротивления шин межсоединений за счет диффузии аморфного кремния и поликристаллического кремния в слой тиТана и образования фазы дисилицида титана сте- хиометрического состава, Поверхкост ное сопротивление.дисилицида титана 1,0±0,1 Ом/О. Проводят окисление поверхности в сухом кислороде при

. Дапее известными методами: фомируют слой межуровневого диэлектрика (двуокись кремния, фосфорно-си- ликатное стекло), фотогравировкой окна переходных контактов к областя истоков, стоков и к шинам межсоединения первого уровня и создают сшю- миниевые шины межсоединений второго Уровня, контактирующие в окнах оми- ч еских контактов с шинами первого уровня (контакт алюминий - полшсрис таллический кремний) и областяьо пир типа МОП транзисторов. Уменьшение ширины силт;ид,ньпс шин межсоед

j

0

5

0

50

55

нений не превышает двух толщин металла. Исследование щин методом Оже- спектроскопии показывает наличие азота и кислорода в торцевых участках шин. Именно этим и можно объяснить уменьшение ширины шин межсоединений. Однако это уменьшение ширины шин (0,1 мкм на сторону) не существенно дпя щин шириной А мкм. Изготовленные согласно предлагаемому способу БИС Б572Ш11-4 выдерживают испытание на долговечность. Другим преимуществом является отсутствие закороток и утечек (у прототипа закиротки возникают из-за неравномерного стравливания слоя титана), что повьппает выход годных изделий и их надежность. Предлагаемый способ формирования межсоединений для интегральных схем по сравнению с известным способом дает возможность формировать слой дисилицида титана на заданных участках поликремниевых шин межсоединений, что позволяет создать одновременно поликремнневые затворы МОП транзисторов и полицидную разводку. Другим преимуществом является совместимость предлагаемого способа создания шин межсоединений со ста1гдартными К-МОП технологиями, надежность схем с межсоединениями , изготовленными по предлагаемому способу, аналогична надежности схем с поликремниевыми межсоединениями.

Дополнительным преимуществом является возможность перехода от дорогостоящих инертных газов к азоту. Хотя поглощение примесей и приводит к уменьшению эффективной ширины шин межсоединений, при ширине шин А мкм этот эффект оказывает слабое влияние на их сопротивление.

Вышесказанное позволяет надежно реализовывать полицидную разводку с сопротивлением Ом/о в рамках стандартных К-МОП технологий.

Формула изобретения

Способ создания межсоединений ин- тегральньк схем, включающий нанесение на поверхность подложки с изолирующими областями слоя поликремния, формирование полнкр.емниевых межсоединений, последовательное осаждение слоев силицид о образующего переходного металла и кремния, локальное удаление слоя

кремния через фоторезистнвную маску, термообработку, селективное травление слоя металла, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и выхода годных интегральных

схем, травление слоя металла проводят после локального удаления слоя кремния, а термообработку проводят в одну стадию после травления слоя мвталла.

Изобретение, относится к электронной технике. Цель .изобретения - повышение надежности и выхода год- ных ИС. Сущность способа заключается в том, что на поверхность подложки с изолирующими областями наносят слой поликремния,, .формируют рисунок межсоединений, последовательно осаж дают слои cHhffliumoo6pa3yraDiero переходного металла и кремния, локально .удаляют слой кремния и металла через маску и проводят термообработку для синтеза силицида на шинах межсоединений. При использовании длнного способа отсутствуют закоротки и утечки между шинами межсоединений. 5 их.

-1..,..:.,..,.,,...,.,,,

Фиг. 2

Фиг.

Фа.4

тШШ

Фиг.5