Способ вскрытия локальных участков в окисленной поверхности полупроводниковой пластины

 

(в) SU (и) 668510 А1 (51) 5 Н01LZ1 311

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 2487423/25 (22) 39.05.77 (46) 30.10.93 Бюл. Ия 39-40 (72) Глущенко В.Н.; Косенко А.Н. (54) СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ЛОКАЛЬНЫХ

УЧАСТКОВ В ОКИСЛЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПЛАСТИНЫ

668510

Изобретение относится к области производства полупроводниковых приборов и касается технологических процессов вскрытия локальных участков в окисленной поверхности кремния.

Известен способ оптической проекционной фотолитографии, при котором на пластину проецируют два одинаковых, точно совмещенных по рисунку и жестко закрепленных между собой фотошаблона, Основным недостатком способа является большая сложность его исполнения, связанная с использованием уникального оборудования.

Известен способ вскрытия локальных участков в окисленной поверхности полупроводниковой пластины, включающий первую фотолитографию и травление в окнах, вторую фотолитографию с перемещением фотошаблона относительно пластины на величину. кратную размеру периода фотошаблона и травление в окнах.

По этому способу вскрытие окон в слое окисла через слой фоторезиста проводится в два этапа. Травление окисла останавливают примерно на половине и пластину снова пропускают через все фотолитографические операции, сдвигая фотошаблон при повторном совмещении на одну или несколько структур.

В результате дефекты не совпадают и повторное травление по дефекту происходит на нетронутом окисле.

Недостатком этого способа является то, что он требует более чем двойного запаса по толщине окисла. При проведении фотогравировки по тонкому окислу в местах, где он протравлен наполовину (на дефектах) толщина окисла недостаточна для маскирования кремния от легирующих примесей.

Целью изобретения является улучшение качества фотолитографии эа счет устранения дефектов в окисной пленке.

Цель достигается тем, что на окисную пленку наносят дополнительный защитный слой, который вытравливают в окнах после первой фотолитографии.

По данному способу на пластины с выращенным на них окислом наносят дополнительное защитное покрытие и слой

Фоторезиста, который экспонируют через фотошаблон. Затем травят дополнительное защитное покрытие в травителе, индифферентном по отношению к окислам. После этого наносят второй слой фоторезиста и повторяют совмещение. но фотошаблон смещают относительно первого совмещения на величину, кратную периода фотошаблона, т.е. на одну или несколько полупроводниковых структур. Затем травят слой окиси кремния в травителе, индифферентном к дополнительному покрытию.

На фиг. 1 показана пластина 1 кремния с выращенным на ней слоем окисла 2 и нанесенным дополнительным защитным покрытием 3. На поверхность защитного покрытия нанесена пленка фоторезиста 4, в которой после совмещения и проявления открыты окна 5 и дефекты 6.

На фиг, 2 показана пластина 1 после травления защитного покрытия 3, нанесения второго слоя фотореэиста 7, второго совмещения и проявления фоторезиста 7 с проявлением дефектов 8 во втором слое фоторезиста, которые не совпадают с дефектами 6, протравленными в защитном по5

15 крытии 3.

На фиг. 3 показана пластина 1 после удаления фоторезиста 7 и дополнительного защитного покрытия 3 по вскрытыми окна20

После проявления на пластинах травят пленку молибдена 3 в смеси азотной и ортофосфорной кислоты в течение 40 с. Этот травитель не взаимодействует с окислом кремния 2, После этого с пластины 1 снимают фоторезист 3 в горячем моноэтаноламине и наносят новый слой фоторезиста

7. Второй слой фоторезиста 7 экспонируют через тот же фотошаблон, но смещенный относительно первого на один период.

Вместо смещения фотошаблона можно взять другой фотошаблон, аналогичный первому.

Далее слой фоторезиста 7 проявляют и травят окисел 2 через двойную маску: слой фоторезиста 7 и пленку молибдена 3. ми 9 под диффузию примеси, В качестве конкретного примера исполнения приведен возможный способ изготовления кремниевой транзисторной

25 матрицы типа К1НТ251. Вследствие интеграции (объединения четырех транзисторов в одном кристалле) количество брака на пластине из-за проколов в окисле достигает

70 — 80%. Особенно опасны проколы в окис30 ле, появляющиеся на стадии вскрытия окон в окисле под эмиттер.

На кремниевую пластину 1 с изготовленной разделительной диэлектрической изоляцией коллектора, прошедших стадию формирования базы, методом реактивного распыления в вакууме в атмосфере аргона при давлении 5 10 мм рт.ст, напыляют

-4 пленку молибдена 3 толщиной 0,2 мкм. Затем на пластины 1 наносят слой фоторезиста 4 на центрифуге толщиной 1 мкм и экспонируют через фотошаблон "Эмиттер", Далее фоторезист 4 проявляют в растворе тринатрийфосфата.

668510

Травитель, состоящий из плавиковой, уксусной кислоты и воды, не взаимодействует с пленкой молибдена 3.

После травления окисла 2 с пластин 5 снимают фоторезист 7 с одновременным стравливанием пленки молибдена 3 в горячей серной кислоте, Далее в открытые окна

9 на пластинах 1 проводят диффузию эмиттерной примеси при 1050 С, 10

Формула изобретения

СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ЛОКАЛЪНЫХ 15

УЧАСТКОВ В ОКИСЛЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПЛАСТИНЫ, включающий первую фотолитографию и травление в окнах, вторую фотолитографию с перемещением фотошаблона отно- 20 сительно пластины на величину, кратную

Использование данного способа позволяет увеличить выход годных приборов за счет устранения проколов в окисле на стадии создания окон под змиггерные области íà 10%. (56) Авторское свидетельство СССР ¹

481871, кл. G 03 В 27/32, 1973.

Пресс Ф.П. Фотолитография в производстве полупроводниковых приборов. М,:

Энергия, 1968, с. 118. размеру перехода фотошаблона и травление в окнах, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества фотолитографии за счет устранения дефектов в окисной пленке, на окисную пленку наносят дополнительный защитный слой, который вытравливают в окнах после первой фотолитографии,