Способ изготовления МОП-транзистора Советский патент 1993 года по МПК H01L21/335 

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в производстве интегральных схем с высокой плотностью упаковки.

Целью изобретения является увеличение точности воспроизведения размера поликремниевого затвора и снижение толщины поликремниевой разводки.

Предлагаемый способ изготовления МОП транзистора иллюстрируется фиг. 1-7, на которых приведены сечения структуры на различных этапах изготовления и введены следующие обозначения.

Кремниевая подложка 1, охранная область 2, слой подзатворного окисла 3. слой поликремния 4. область диэлектрической маски 5, фоторезистивный маскирующий слой 6. слой полевого окисла 7, затвор 8,

стоковая, истоковая области 9, 10, контакт к подлджке 11, межсхемные соединения 12.

Пример реализации способа более полно раскрывающий техническую сущность предложения состоит из следующих операций.

На поверхности кремниевой подложки 1. например из кремния р-типа проводимости КДБ-10, после химической обработки формируется подзатворный окисел кремния 2 термообработкой подложки 1 в окисляющей и инертной средах при температуре 1000°С в течение 60 мин. При этом формируем

ется слой оксида кремния толщиной 500 А. На поверхность слоя 2 наносится слой поликремния 4 толщиной 0.3 мкм. Поликремний наносится методом из газовой азы моно- силана при пониженном давлении равном 40 пА и температуре 620°С.

00

ю

Јь

о ел о

На поверхности слоя поликремния формируется маскирующий слой диэлектрика, состоящий из оксида кремния толщиной 0,05 мкм и нитрида кремния толщиной 0,1 мкм. Из этого слоя формируются области 5 в местах расположения активных областей МОП-транзистора (фиг.1). Для этого методом фотолитографии формируются области фоторезистивного маскирующего слоя и проводится травление диэлектрической маски 5. После травления маскирующего слоя 5 проводят травление слоя поликремния до подэатворного окисла, затем формируют охранную область 2. Для этого формируется маскирующая область 6 и проводится имплантация ионами легирующей примеси, например, бора с энергией Е 40 кэВ и дозой д 10 мкКл/см2 . После имплантации удаляется слой 6 и проводится термообработка при температуре 1000°С в течение 120 мин в инертной среде для активации примеси и разгонки примеси имплантируемой примеси на глубину 1 мкм.

Полевой оксид кремния формируется толщиной 0,8-1,0 мкм термообработкой поверхности кремниевой подложки в окисляющей среде при температуре 950°С в течение 30 мин и давлении 15 атм (фиг.З). Удаляется диэлектрическая маска 5, затем наносят слой поликремния толщиной 0.3 мкм. При этом на поверхности полевого окисла толщиной поликремния равна 0,3 мкм. Методами фотолитографии и травлениями формируется поликремниевый затвор 8 транзистора толщиной 0,6 мкм. Затем формируются области истока и стока. Для этого формируют маску из фоторезиста 6 и проводят имплантацию ионов легирующей примеси, например фосфора с энергией Е 80 кэВ и дозой д 200 мкКл/см . Последующая термообработка приводит к активации имплантируемой примеси в области стока, истока и затвора. Термообработка происходит в окисляющей атмосфере при температуре 950°С до достижения поверхностного сопротивления стока и истока 50 Ом/о , при этом на поверхности кремниевой подложки формируется оксид кремния толщиной 0,2- 0,3 мкм. Операциями фотолитографии и ионного легирования бором энергией Е 60 кэВ и дозой д 200 мкКл/см2 формируется

контакт к подложке (11). Последующая термообработка при температуре 950°С обес- печивает активацию примеси с поверхности сопротивлением 60 Ом/о.

Заключительным этапом изготовления

транзистора является формирование межсхемных соединений. Для этого вскрываются контактные окна к активным областям структуры МОП-транзистора и формируются металлизированные соединения из алюминия или его сплавов с кремнием.

Так как толщина поликремния в местах пересечений металлизации с поликремниевой разводкой уменьшена до 0,3 мкм по

сравнению с прототипом, то это снизит вероятность разрыва металлизированных соединений, что в конечном итоге вместе с таким фактором как защита области канала МОП-транзистора при технологических операциях слоем поликремния приведет к повышению надежности изготовления.

Этот способ найдет широкое применение в технологии изготовления ИС.

Формула изобретения

Способ изготовления МОП-транзистора в кремниевой подложке, включающий формирование диэлектрической маски над местом активных областей транзистора,

формирование охранной области и полевого окисла, удаление диэлектрической маски, формирование подзатворного окисла, слоя поликремния толщиной Н, затвора и разводки из поликремния, областей стока и истока, изоляции и металлизации, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности воспроизведения размера поликремниевого затвора и снижения толщины поликремниевой разводки, перед формированием диэлектрической маски формируют подзатворный окисел и наносят слой поликремния толщиной hi, где hi Н, после формирования диэлектрической маски проводят травление слоя поликремния толщиной hi до подзатворного окисла, формируют охранную область и полевой окисел, затем удаляют диэлектрическую маску и формируют слой полкремния толщиной Н нанесением поликремния толщиной П2. где

hz H-h, после чего формируют из поликремния затвор и разводку.

Фиг.1

Использование: микроэлектроника, способ изготовления МОП-транзистора в производстве интегральных схем. Сущность изобретения: перед формированием диэлектрической маски формируют подзатвор- ный окисел и наносят слой поликремния толщиной hi, после формирования диэлектрической маски проводят травление слоя поликремния толщиной hi до подзатворно- го окисла, формируют охранную область и полевой окисел, затем удаляют диэлектрическую маску и формируют слой поликремния толщиной Н нанесением слоя поликремния толщиной h2, где ha Н - hi, после чего формируют из поликремния затвор и разводку. Способ позволяет увеличить точность воспроизведения размера поликремниевого затвора и снизить толщину поликремниевой разводки. 7 ил.

I

1 2

3 S

V

Фиг.1

Фиг Л

8