Способ создания межсоединений интегральных схем

 

Изобретение, относится к электронной технике. Цель .изобретения - повышение надежности и выхода годных 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.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 L 2!/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ОРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (46) 07.03.9З,Бюл. М 9 (21) 4306896 (22) 18..09,87 (72) Ю.В.Агрич и М.М,Ивановский (56) Патент США Il 4332839, . кл. H 01 L 2!/283, 1982, S Wong, HPSAC — à silicided

amorphous - silicon contact and

interconnect technology for VLSI.IEEE Trans. on Electron Dev., 1987, v.ED-34, Р 3, рр 587-592. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ МЕЖСОЕДИНЕНИ11

ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ (57) Изобретение, относится к злекИзобретение относится к электронной технике н может быть испольэова H0 для создания больших интегральных схем (ИС) с многоуровневой системой межсоединений.

Цель изобретения — повышение надежности и выхода годных ИС.

На фиг,1 представлена полупроводниковая подложка после осаждения слоя поликристаллического кремния; на фиг.2 — полупроводниковая подложка после фотогравировки. слоя поликристаллического кремния; на фиг,3 — полупроводниковая подложка после последовательного нанесения слоев силицидообразующего переходного металла и кремния; на фиг.4 - полупроводниковая подложка после фотогравировки слоев кремния и силицндообраэующего переходного металла; на фиг.5 - полупроводниковая подложка после термо,.SU„„1595277 А 1 тронной технике. Цель иэобретення— повышение надежности и выхода годных ИС. Сущность способа заключается в том, что на поверхность подложки с изолирующими областями наносят слой поликремния,, формируют рисунок межсоединеннй, последовательно осаж дают слои симицидообраэующего переходного металла и кремния, локально . удаляют слой кремния и металла через маску н проводят термообработку для синтеза силицида на шинах межсоедннений. При использовании данного способа отсутствуют зякоротки и утечки между шинами межсоединений. 5 иг,. обработки и образования полицидной разводки.

На подложку 1 со слоем двуокиси @юА кремния 2 осаждают слой поликристял- Сд лического кремния 3 и легнруют фос- ЯР фором (см„ фнг.l). Затем проводят Ql фото1равировку межсоединений 4 и эат- (Я ворон МОП транзисторов 5 (см,фиг.2).

Последовательно наносят слой силицидообряэующего -переходного металла 6 и слой кремния 7 (см.фиг.3). Проводят фотогравировку, формируя ииэкоомные локальные участки межсоедииений с травлением слоев кремния 7 и фв силнцидообраэующего переходного металла 6 (см.фиг.4). Затем проводят одностадийную термообработку с формированием слоя силицида 8 и созляиием низкоомных локальных участков полицидной разводки иэ слоев 4 и 8, при

1595277 этом затворы ИОП транзисторов 5 остаотся поликремниевыми (си.фиг.5), .

Hp и и е р. Согласно предлагаемому способу изготовляется интегральная схема, содержащая тестовые we5 менты и n" "и р-канальные МОП транзисторы с поликремниевыми затворами.

Толщина слоя поликристаллического кремния 0,40 мкм, При этом на крем,ниевую подложку со сформированными . ИОП транзисторамн с поликремниевьпчи затворами и поликремниевой разводкой последовательно осаждают. слой титана толщиной, 960 Х н слой аморфного кремния толщиной б00 А методом электронно-лучевого напыления в вакууме . 1.0 мм рт.ст, Скорость на-6. пыления Т1 25 A/с. Скорость напыления кремния. 10 3./с. Температура подложки в процессе напыления 250 С.

Проводят гравировку и травление слоев аморфного кремния методом ГПЛ и титана жидкостным травлением для формирования рисунка межсоединений. 25

При этом аморфный кремний и титан удаляют с областей тонкого диэлектрика„ т.е. 98TBopbl 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. Поверхностное сопротивление.дисипицида титана

I,0+0,1 Ом/Q. Проводят окисление поверхности в сухом кислороде при

860 С. Далее известными методами. формируют слой межуровневого диэлектрика (двуокись кремния, фосфорно-си" ликатное стекло), фотогравировкойокна переходных контактов к областям истоков, стоков и к шинам межсоедикения первого уровня и создают алюминиевые шины межсоединений второго уровняр контактирующие в окнах омнческих контактов с шинами первого уровня (контакт алюминий " поликристаллический кремний) и областями

1 и и р типа MOII транзисторов. Уменьшение ширины силицидных шин межсоеднпений не превышает двух толщин металла. Исследование шин методом Ожеспектроскопии 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 шин шириной 0 4 мкм. Иэготовленwe согласно предлагаемому способу

БИС Б572ПП1»4 выдерживают испытание на долговечность. Другим преимуществом является отсутствие закороток н утечек (у прототипа эакороткн возникают из-за неравномерного стравливания слоя титана), что повышает вы ход годных изделий и их надежность, Предлагаемый способ формирования межсоединений для интегральных схем по сравнению с известным способом дает воэможность формировать слой дисилицида титана на заданных участках поликремниевых шин межсоединений, что позволяет создать одновременно поликремниевые затворы MOII транзисторов и полицидную разводку. Другим преимуществом является совместимость предлагаемого способа создания шин межсоединеннй со стандартными К-110П технологиями, надежность схем с межсоединениями, изготовленными по предлагаемому способу, аналогична надежности схем с поликремниевымн межсоединениями.

Дополнительным преимуществом является возможность перехода от дорогостоящих инертных газов к азоту, Хотя поглощение примесей и приводит к уменьшению эффективной ширины шин межсоедннений, при ширине шнн 4 мкм этот эффект оказывает слабое влияние на их сопротивление.

Вышесказанное позволяет надежно реализовывать полнцидную разводку с сопротивлением I Рм/р в рамках стандартных К-NOII технологий. формула изобретения

Способ создания межсоединений интегральных схем, включающий нанесение на поверхность подложки с изолирующими областями слоя поликремния, формирование полнкремниевых межсоединений, последовательное осажденне слоев силицидообразующего переходного металла н кремния, локальное удаление слоя

5 !59527.7 6 кремния через фоторезистивную маску, схем, травление слоя металла провотермообработку, селективное травление дят посла локального удаления слоя слоя металла, отличающийся кремния, а термообработку проводят тем, что, с целью повышения надежнос- в одну стадию после травления слоя

TH и выхода годных интегральных . юталла.

ФОГ. 2

1595277

Составитель А. Молоствов

Редактор Т. IHsrasa . Texyep М.Дндык Корректор Н.Ревская . Заказ 1956 Тира® Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101