Способ изготовления МДП-интегральных схем Советский патент 1990 года по МПК H01L21/8232 

Изобретение относится к области электроники, в частности к изготовлению МДП- интегральных схем (МПД-ИС). Известен способ изготовления МДП- ИС с локальным окислением кремния через нитридную маску.

Недостаток известного способа в . нитридировании активных областей в процессе локального окисления Kpetf ния.

Наиболее близким техническим решением является способ устранения низковольтных пробоев подзатворного окисла МДП интегральных схем, включающий стравливание нитридной маски и окисного подслоя с активных областей МДП -интегральных схем и формирование подзатворного окисла.

Недостаток известного способа в том, что между подслоем окисла кремния и нитридом кремния наносят блокирующую пленку поликремния, что усложняет процесс и снижает процент выхода годных ИС.

Другой недостаток известного спо(Л соба, в том, что после стравливания трехслойного диэлектрика по площади активных областей микроскопические островки неудаленного поликремния, способствующие развитию

со дефектного пробоя подзатворного

д окисла МДП-ИС.

00.

Целью изобретения является повысошение выхода годных МДП-ИС.

т

Цель достигается тем, что в способе устранения низковольтных проОдбоев подзатворного окисла МДП-ИС, включающем стравливание китридной маски и окисного подслоя с активных областей МДП-ИС и формирование подзатворного окисла; перед формиро- . ванием подзатворного окисла проводят дополнительную обработку МДП-ИС в буферном травителе, содержащем фтористоводородную кислоту.

На фиг.1 представлен рельеф актив ной области МДП-ИС после стравлива-; ния нитрида и окисла кремния, где 1 подложка KpcMifiui; . 2 - локальный окисел; 3 - микроскопические островки н.еудалеиного поликремиия; на фиг. 2 рельеф после дотголиительной обработк н jjacTBOpe, содержащем фтористоводородную кислоту. Микроскопические островки обычно имеют толщину 10-20 А проятженность к центру активной области 1-1,5 мкм и обладают значительной стойкостью к окислению.. При этом состав пленки нестабилен и включает N, Q, i Ilg, причем по мере удаления от окисного клюва к центру активной области в пленке наблюдается дефицит кислоро да, что приближает ее по свойствам к нитриду кремния. В силу нестабильного стехиометрического состава такая пленка практиtecKH не удаляется кислотами или гмесями на основе НЫО, , НС1, ;4Н40Н, %02.. Удаление пленки кипячением в Н.РО (по аналогии с удале.нием SiijN)такж 1вляется невоспроизводимым, а кроме того, она взаимодействует с оголенным кремнием в активных областях ИС, что повышает фиксированный заряд и дефектность в выращенном впоследстви на активных областях подзатворном окисле. Наличие кислорода в образова шейся тонкой пленке на кремнии позволяет стравливать ее в составах, содержащих фгористоводородную кислоту. В этом случае подтравливается вс поверхность окисного слоя и происхоДит последовательный отрыв образовав шейся -пленки от окисного клюва и е полное удаление, причем стравливание происходит в направлении от окисного клюва к центру активной области. На фиг.2 показана конфигурация оксид ной ступеньки после процесса уда ления оксинитридной пленки в составах, содержащих HF. Травлениеприводит к уменьшению величины окисного клюва и утоньшению толстого окисного слоя. Значительное утоньшение толстого окисного слоя является нежелательным поскольку приводит к возрастанию паразитных емкостей между электричес кими межсоединениями ИС и подложкой. В -силу этого длит..льность травления активных областей МДП-ИС ограничивается определенным временем. Минимальное время тпкого травления на основании эксиернменталы),1х исследо ваний состанляет- мии, а максимальное - 4 мин в буферном травителе с весовым составом .F:HF 7,7:3,3:1. Пример. На исходной кремниевой подложке Р-типа с удельным сопротивлением 10 Ом. см-формируют диэлектри.ческие слои двуокиси кремния (500 А) и нитрида кремния (1500 А). Затем проводят фотолитографическое формирование топологического рисунка активных областей ИС и с помощью плазмохимичес- кого травления удаляют нитрид кремния с пассивного поля ИС, Далее проводят ионное легирование в пассивное поле примеси бора с энергией ионов 1 г,л, МККУЛ 100 кэв и дозой 2 , удаляют фоторезист и проводят-процесс локального окисления кремния при 1000 С до получения окисного слоя толщиной 1,1 мкм. После локального окисления удаляют маску из нитрида кремния, маскирующую активные области ИС от окисления, и проводят травление активных областей ИС в течение 3 мин в составе: .F:HF 7,7:3,3:1. В процессе этого травления устраняется оксинитридная пленка, образовавщаяся на кремнии по периметру активных облас- тей во время локального окисления. В дальнейшем после химической обработки ос-ущестБляют окисление под затвор до толщины окисного слоя 1000 А. После этого осаждают слой поликристаллического кремния в реакторе пониженного давления нз SiH, при Т 650С. С помощью-., фотолитографинес- кого травления из поликремния формируют затворные электроды и шины межсоединений. В дальнейшем с помощью термической диффузии из РОС, при Т создают диффузионные области истоков и стоков, осаждают межслойную изоляцию из ФСС толщиной 1,6 мкм поверх поликремниевых электродов и диффузионных щин при Т 450 С. Концентрация в стекле составляет 18-22%. Фотолитографией вскрьгаают контактные окна, напыляют слои Ti 0,2 мкм и А1 1,0 мкм. Металлические межсоединения формируют фотолитографией и отжигом в водороде при Т 450 С в течение 60 мин. Данный способ позволяет увеличить выход годных в четыре раза. Ожидаемый экономический эффект от внедрения составляет 80-100 тыс. руб.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МДП ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ, включающий стравливание нитридной маски и акисного подслоя с активных областей МДП интегральных схем и формирование подзатворного окисла, отличающийс я тем, что, с целью повышения процента выхода годных схем путем устранения низковольтных пробоев подзатворного окисла, перед формированием подзатворного окисла проводят дополнительную обработку МДП интегральных схем в буферном травителе, содержащем фтористоводородную кислоту.

Физ,2