Способ изготовления МОП ИС с конденсаторами Советский патент 1993 года по МПК H01L21/82 

ия затворов МОП-транзисторов, поликремниевых межсоединений и нижних обкладок конденсаторов; на фиг.5 - полупроводниковая подложка после формирования областей N-истоков, стоков и за- 5 щитного слоя двуокиси кремния; на фиг.б - полупроводниковая подложка после удаления первого и второго слоя нитрида кремния, вскрытия областей п контактов и диффузии фосфора в области п+-контактов и Ю верхние обкладки конденсаторов.

На подложку 1 со слоем изолирующей двуокиси кремния 2 и затворной двуокиси кремния 3 осаждают первый слой поликремния 4, легируют его диффузией фосфо- 15 ра и последовательно осаждают первый слой нитрида кремния 5, второй слой поликремния 6 и второй слой нитрида кремния 7 (фиг.1).

Проводят фотогравировку второго слоя 20 нитрида кремния 7 и второго слоя поликремния 6, используя фотомаску 8, формируют верхние обкладки 9 конденсаторов (фиг.2).

Проводят фотомаскирование, создавая 25 маску 10, очерчивая области затворов МОП- транзисторов, поликремниевую разводку и нижние обкладки конденсаторов (Фиг.З).

Проводят гравировку первого слоя нитг рида кремния 5 и первого слоя поликремния 30 4, формируя затворы 11 МОП-транзисторов, поликремниевые межсоединения 12 и нижние обкладки конденсаторов 13 (фиг.4).

Формируют области истоков, стоков 15 N-МОП транзисторов и создают защитный 35 слой двуокиси кремния 16 на торцевых участках затворов, межсоединений, верхних и нижних обкладок, а также на областях истоков, стоков 15 N-МОП транзисторов (фиг.б).

Одновременно удаляют первый слой 40 нитрида кремния 5 с пленарных поверхностей затворов 11, межсоединений 12 и контактных областей нижних обкладок 13 конденсаторов и второй слой нитрида крем- ния 7 с верхних обкладок 9 конденсаторов. 45 Проводят фото гравировку слоя защитной двуокиси кремния 16, вскрывая окна к областям истоков, стоков 15 N МОП транзисторов и одновременно легируют верхние обкладки 9 конденсаторов и области п+ кон- 50 тактов 17 (фиг,6).

Пример.

И а кремниевой монокристаллической подложке КЭФ 4,5 известными способами формируют области р кармана, области ка- 55 налоограничения, локальные участки изолирующей (полевой) двуокиси кремния толщиной 1 мкм и затворной двуокиси кремния толщиной 450 А. На изолирующую и затворную двуокись кремния в реакторе

низкого давления осаждают первый слой нелегированного поликристаллического кремния.

Легируют первый слой поликристаллического кремния диффузией из до поверхностного сопротивления 20-25 Ом/О . Осаждают первый слой 51зМ4. Осаждают второй слой нелегированного поликристал- лического кремния.

Далее осаждеют второй слой нитрида кремния. Используя процесс фотолитографии, формируют на поверхности второго слоя нитрида маску и проводят плазмохимическое травление второго слоя нитрида кремния и второго слоя поликремния, формируя верхние обкладки конденсаторов, Удаляют маску. Создают новую фоторези- стивную маску из позитивного фоторезиста ФП-51Т. Для экспонирования используют светлопольный фотошаблон, содержащий темные фигуры-затворов, поликремниевой разводки и нижних обкладок конденсаторов, Проводят плазмохимическоетравление первого слоя нитрида кремния и первого слоя поликремния, формируя затворы МОП транзисторов, поликремниевую разводку и нижние обкладки конденсаторов; при этом верхние обкладки перекрыты слоем фоторезиста (для формирования нижней обкладки). Удаляют органическую маску и формируют- фоторезистивную маску для проведения ионной имплантации фосфора в области истоков, стоков N-канальных транзисторов, Проводят ионную имплантацию фосфора. Удаляют органическую маску. Затем проводят окисление в среде влажного кислорода областей истоков, стоков, торцевых участков затворов и верхней и нижней обкладок, при этом пленарные участки затворов, верхней и нижней обкладок защищены от окисления нитридом кремния. Проводят ионную имплантацию бора в истоки, стоки р-каналь- ных транзисторов во влажной среде. Проводят плазмохимическое травление оставшихся участков первого и второго слоев нитрида кремния, затворов, верхней обкладки и контактного участка нижней обкладки.

Формируют маску, проводят травление окисла, вскрывая участки п+-контактов в областях N-истоков, стоков. Далее легируют второй слой поликристаллического кремния (верхняя обкладка конденсатора), области n-контактов к монокремнию м повторно легируют затворы и области нижних обкладок конденсаторов, не перекрытые верхними, путе.м диффузии из РОС1з до поверхностного сопротивления 20-25 Ом/а.

Известными способами формируют области контактов р-истоков, стоков, межслойную изоляцию, омические контакты и алюминиевую разводку.

Способ позволяет уменьшить, число фотолитографий, что приводит к повышению выхода годных.

Другим преимуществом Способа является то, что травление второго слоя поликремния проводят по поверхности с неразвитым вертикальным рельефом, что дает возможность устранить подтрав монокремния в области будущих истоков, стоков и утоныиение поликремния электрода затвора и межсоединений, происходящее при плазмохимическом травлении, когда (в случае развитого вертикального рельефа) необходим перетрав для удаления недотравленного второго слоя поликремния, остающегося на вертикальных ступенях первого слоя поликремния.

Таким образом, повышается выход годных структур и надежность ИС.

Формула изобретения

Способ изготовления МОП ИС с конденсаторами, включающий осаждение на крем- ниевую подложку с полевым и затворным окислом первого слоя пол и кристаллического кремния, легирование его, формирование в первом слое поликристаллического кремния затворов МОП-транзисторов и нижних обкладок конденсаторов на изолирующем окисле, фотогравировкой, осаждение первого слоя нитрида кремния, осаждение второго слоя полйкристалличе- ского кремния, формирование во втором

слое поликристаллического кремния верхних обкладок конденсаторов фотогравировкой, стравливание нитрида кремния и легирование обкладок конденсаторов при- 5 месью n-типа проводимости, формирование областей истоков, стоков МОП транзисторов, межслойной изоляции и алюминиевой разводки, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных и надеж0 ности интегральных схем за счет уменьшения количества процессов фотогравировки, после осаждения и легирования первого слоя поликристаллического кремния осаждают первый слой нитрида кремния, второй

5 слой поликристаллического кремния и второй слой нитрида кремния, формируют верхние обкладки конденсаторов фотогравировкой второго слоя нитрида кремния и второго слоя поликристалличе0 ского кремния, формируют затворы МОП- транзисторов, поликремниевую разводку и нижние обкладки конденсаторов фотогравировкой первого слоя нитрида кремния и первого слоя поликристаллического крем5 ния, формируют области истоков и стоков МОП-транзисторов, на не защищенных нитридом кремния поверхностях формируют защитный слой двуокиси кремния, после чего стравливают первый и второй слои нит0 рида кремния и проводят легирование примесью n-типа проводимости, одновременно легируя верхние обкладки конденсаторов и п -контакты к областям истоков и стоков п МОП-транзисторов.

5

Использование: микроэлектроника при изготовлении операционных усилителей фильтров и других схем, содержащих конденсаторы, позволяет повысить надежность и выход годных ИС. Сущность изобретения: на подложку со слоем изолирующей двуоки-. си кремния и затворной двуокиси кремния осаждают первый слой поликремния, легируют его диффузией, фосфора и последовательно осаждают первый слой нитрида Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении операционных усилителей, фильтров и др. схем с конденсаторами. Цель изобретения - повышение выхода годных и надежности интегральных схем за счёт уменьшения количества процессов фотогравировки.. . На фиг,1 представлена полупроводниковая подложка после осаждения первого слоя поликристаллического кремния, еголекремния, второй слой поликремнияи второй слой нитрида кремния. Проводят фотогра- вировку второго слоя нитрида кремния и второго слоя поликремния, формируют верхние обкладки конденсаторов. После фотомаскирования областей затворов поликремниевой разводки и нижних обкла- док конденсаторов проводят гравировку первого слоя нитрида кремния и первого слоя поликремния, формируя затворы МОГЬ транзисторов, поликремниевые межсоединения и нижние обкладки конденсаторов, Формируют области N истоков, стоков МОП-транзисторов, создают защитный слой двуокиси кремния на торцевых участках затворов, межсоединений, верхних и нижних обкладках конденсаторов и на областях истоков, стоков МОП-транзисторов. Удаляют одновременно первый и второй слои нитрида кремния, вскрывают области п+-контактов к истокам, стокам М МОП-транзисторов и проводят диффузию фосфора в верхние обкладки конденсаторов и области п+-контактов. 6 ил. ел с гирования и последовательного осаждения первого слоя нитрида кремния, второго слоя поликремния и второго слоя нитрида кремния; на фиг.2 - полупроводниковая подложка после фотогравировки вторых слоев нитрида кремния и поликремния; на фиг.З - полупроводниковая подложка перед гравировкой затворов МОП транзисторов, поликремниевых межсоединений и нижних обкладок конденсаторов; на фиг.4 - полупроводниковая подложка после формироваО) g ON ON Jb Ы

-; , /. / / / / ...

. / / : , / . ; .Т

W9V081

2 f6 Я 17 15 11 13 5