Способ изготовления полупроводниковых приборов с резисторами Советский патент 1984 года по МПК H01L21/265 

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов различного применения, содержащих пассивные элементы.

Известен способ изготовления полупроводниковых приборов, содержащих резисторы, полученные с помощью ионного легирования Г13.В этом способе резистор формируется с помощью пучка ионов бора в полупроводниковой подложке.

Недостаток способа состоит в том что он позволяет получать резистивные слои со стабильным поверхностным сопротивлением лишь до Ю ом/р.

Из известных способов наиболее близким к изобретению является способ изготовления полупроводниковых приборов с резисторами, включающий операции формирования диэлектрического слоя на полупроводниковой подложке с электрическими компонентами, маскирования, получения резистора путем ионного легирования, вскрытия контактных окон 2.

В этом способе на полупроводниковую подложку с электрическими компонентами наносится диэлектрический слой толщиной 1000-10000 А. Затем проводится маскирование, и методом ионного легирования ионами проводящих -материалов создаются резистивные участки резисторов в теле диэлектрика. После этого в диэлектрическом слое формируются окна. Завершение формирование резисторов осуществляется путем создания межсоединений через эти окна между резистивными участками и электрическими компонентами на полупроводниковой подложке с помощью методов напыления и фотолитографии.

Способ позволяет получать полупроводниковые приборы, содержащие резистивные слои в диэлект зике с R 10- 10 Ом, повьш1ает степень интеграции полупроводниковых схем за счет расположения части пассивных элементов в диэлектрике.

Однако последовательность операций, использумая в известном способе приводит к увеличению количества промежуточных контактов, что приводит к снижению надежности и уменьшению процента выхода годных приборов. Кроме того, промежуточные соединения между резисторами в диэлектрике и электрическими компонентами на поверхности полупроводника -занимают часть полезной площади диэлетрика, что уменьшает степень интеграции пасивных элементов, расположенных в . диэлетрике.

Целью изобретения является повышение процента выхода годных приборов .

Поставленная цель достигается те что по способу изготовления полупроводниковых приборов с резисторами, включающему операции формирования дэлектрического слоя на полупроводниковой подложке с электрическими компонентами, маскирования, получения резистора путем ионного легирования вскрытия контактных окон в диэлектрике и формирования межсоединений, операцию получения резистора проводят после вскрытия контактных окон одновременно с формированием межсоединений.

. На фиг. 1-4 показаны этапы изготовления полупроводниковьгх приборов с резисторами.

После формирования электрических компонентов 1 в полупроводниковой подложке 2 наносили диэлектрический слой 3 (фиг. 1) пиролитическим способом с использованием смеси паров тетраэтоксисилана и кислорода при 800°С в течение АО мин. Полученная толщина слоя составляла 0,6 мкм.

Контактные окна А (фиг. 2) формировали методом фотолитографии с помощью фоторезиста ФП-383, который наносили на центрифуге при скорости ее вращения 2000 об/мин, в течение 30 с. Полученная толщина фоторезиста составляла 0,8 мкм. После совмещения фотошаблона и экспонирования в течение 10 с проявлением в растворе jKOH получали окна в фоторезисте. После задубливания фоторезиста химическим травлением в буферном травителе в течение 10 мин получали контактные окна. Таким образом обеспечивался достаточный подтрав диэлектрика так, что боковые грани 5 диэлектрика в контактных окнах находились по углом АО по отношения) к поверхности полупроводника. Для избирательного легирования диэлектрика с целью формирования резистивного слоя проводили маскирование диэлектрика слоем алкминия 6 толщиной о О,А мкм, задерживающим поток ионов (фиг. 3). При ионном легировании использовали ионы цинка 7 с энергией 100 кэВ и дозой 10.000 мккл.

Ионное легирование проводили одновременно и в диэлектрик и в контактные окна так, что имплантированный резистор 8 имел непосредственный контакт с электрическими компонентами, расположенными на полупроводниковой подложке. Травление маскирующего слоя Проводили химическим методом (в буферном травителе).

В предлагаемом способе исключаются промежуточные соединения между активными элементами на подложке и резисторами, расположенными в диэлектрике. Известно, что в интегральных микросхемах наличие контактов является одной из причин ненадежности схем в процессе эксплуатации и уменьшения процента выхода годных. Уменьшение числа контактов интегральных схем, в которых используются резисторы, приводит к повышению надежности приборовпри эксг1луатации и повышению выхода годных. Способ также позволяет повысить степень интеграции на 10 и более процентов за счет исключения площади, которая требуется согласно базовому объекту на контактные окна к резгисторам в диэлектрике, а также дополнитель.ных областей-резисторов, формируемых в соответствии с определенными допусками на фотолитографию для формирования контактньж окон к резисторам. В данном случае контактные окна формируются только к активным элементам, а резисторы имеют с ними непосредственный контакт.

При использовании известного способа изготовления полупроводниковых приборов с резисторами процент выхода годных составляет 6,3%, при исцользовании предлагаемого способа 8,9%, т.е. увеличился на 2,6%.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ С РЕЗИСТОРАМИ, включающий операции формирования диэлектрического слоя на полупроводниковой подложке с электрическими компонентами, маскирования, получения резистора путем ионного легирования, вскрытия контактных окон в диэлектрике и формирования межсоединений, отлич ающийся тем, что, с целью повьппения процента выхода годных прибрров, операцию получения резистора проводят после вскрытия контактных окон одновременно с формированием, межсоединений.

Illllllllllitt 7 . фуг.3 f

3 f 4

фуг.