Способ изготовления матричного накопителя для программируемого постоянного запоминающего устройства

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„765877 (63) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 280677 (21) 2500780/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230980 Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 230980, „з

11 C 17/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти и (53) УДК 681. 327. .28(088.8). (72) Авторы изобретения

A. В. Кудрина, Д.М. Некрасов и Ю.Я. Полищук (71) Заявитель Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской CCP (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТРИЧНОГО НАКОПИТЕЛЯ ДЛЯ

ПРОГРАММИРУЕМОГО ПОСТОЯННОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОИСТВА

Изобретение относится к технологик производства полупроводниковых и микроэлектронных приборов и может быть использовано. при изготовлении программируемых постоянных запоминаю- 5 щих устройств (ППЗУ) и других устройств вычислительной техники.

Известны различные способы изготовления матричных накопителей для программируемого ПЗУ, в которых диоды 10 формируются методом диффузии до создания металлических токоведущих шин(11 .

Известен способ изготовления накопителя для запоминающего устройства, в котором аморфный полупроводник вы- т5 полнен в виде монолита на поверхность которого нанесены адресные и выходные контакты (21 .

Этот способ имеет тот недостаток, что при его помощи можно изготовить 20 не матричный, а мозаичный накопитель.

Известен также способ изготовления матричного накопителя для программируемого постоянного запоминакщего 25 устройства, включакщий формирование изолированных полупроводниковых шин, нанесение слоя окисла, формирование контактных высоколегированных областей, травление окисла и диффузию, на" 30 несение металлических контактов, нанесение диэлектрического охранного кольца, аморфного полупроводника и металлических шин. При таком способе изготовления матричного накопителя для программируемого .НЗУ, как минимум, восемь раэ применяется метод фотолитографии для формирования различных элементов матрицы (3).

Недостатком способа является большое число фотолитографий, наличие процессов нанесения металла после нанесения аморфного полупроводника, что уменьшает процент выхода годных элементов.

Цель изобретения — упрощение способа изготовления и повышение его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что после нанесения металлических шин и контактов селективно травят металлические шины и слой окисла до получения рабочих зазоров, проводят ионную имплантацию и наносят аморфный полупроводник в рабочие зазоры, то есть аморфный полупроводник наносится на последних операциях изготовления накопителя, что устраняет влияННе на свойства аморфного полупроводника тепловых воздействий в процессе

765877 нанесения металлических шин и уменьшает число операций фотолитографии, пронодимых при изготовлении накопителя.

На чертеже отображена последовательность ныполнения основных технологических операций способа изготов5 ления матричного накопителя для программируемого постоянного запоминающего устройства.

Проводится формирование электрически изолированных друг от друга полупроводниковых монокристаллических шин 1, затем формируется окисел 2, создаются контактные.высоколегированные области 3, наносятся металлические шины 4 и контакты 5, селективно iS травятся металлические шины и окисный слой до получения рабочих зазоров б бистабильных переключателей, проводится ионная имплатация до образования диодов 7 и наносится аморфный полупро-QQ водник 8 в рабочие зазоры б.

Способ изготовления матричного накопителя для программируемого ПЗУ.

В исходной пластине кремния марки

КЭФ-О,З, при помощи известного и широко применяемого в промышленйости> метода, по заданной топологии формируются монокристаллические шины 1 . п-кремния с окисной изоляцией. Затем кремний окисляется способом термического окисления до образования пленки окисла 2 толщиной 1 мкм. Режим о о

I окисления: T=..1150, 4 =10®о сух +140 вл

I Я О2

+ 10gz coax. После этого проводится формирование высоколегированных контактных областей 3 при помощи процессов фотолитографии и диффузии фосфора. Фотолитография:фоторезист—

РН-7, метод нанесения фотореэиста центрифугирование (1500 об/мин, 30 с), сушка фоторезиста — при комнатной 40 температуре 20 мин, при Т=95 С—

20 мин, экспонирование — лампа ПРК-4, время — 1 мин, дубление — при комо натной температуре 30 мин, при Т=140С

20 мин, проянление — в 0,5В раст- 4 воре КОН. Диффузия фосфора: загонка - T=1050 С в течение 7 мин, разгонка — T=1100 C 10о сух+ 20 зл +

+ 10pzcgx . При этом получено

Оя

Р = 4, 5 OM/п. Дальше пров оди тся термическое напыление в вакууме слоя М толщиной порядка 4000 А. Контактные площадки 5 к высоколегированным контактным областям n — типа металлические токонедущие шины 4 формируются путем травления Ni в 50% растворе ННОЕ

Затем проводится формирование рабочих зазоров 6 бистабильных переключателей: фотолитография (причем, для повыаения кислотостойкости фото- бО ревиста дубление проводится не в два, а в три этапа — при комнатной температуре — 30 мин, при T--140 C

i20 мин и нри Т=180 С - 10 мин) и се1 лективное травление И i u S 0 . N i травится в 50% растворе азотной кислоты, а SiO в буферном травителе

HN4F — 2,5 г, HF — 7,5 мл, Н О вЂ” 150мл.

После формирования рабочих зазоров производится формирование диодов 7 методом ионной имплантации в следующем режиме: внедрение — Е 100...

150 кВ, Д 15...10 мкК/см, р "5.10 ...1.20 мм рт.ст, температура подложки комнатная, отжиг — среда — азот, Т=800 ° ..900 С, время отжига — 20 мин. о о

Пленка аморфного полупроводника 8 наносится термическим распылением в вакууме (р "- 2.10 мм рт.ст.) иэ алундового тигля с молибденовым нагревателем. При этом температура испарителя — 470 С, температура подложо о ки — 70 С, расстояние между испарителем и подложкой — 19 см, время напыления — 45 мин. После нанесения аморфного полупроводника проводится фотолитография, причем, дубление фоторезиста проводится при комнатной температуре 20 мин и при T=110 С - 30 мин.

Затем производится растравливание аморфного полупроводника 8 на рабочие области травителем К Crz07- 4 г, H@SOg 17 млр Н О 100 мле

Преимущество предлагаемого способа изготовления матричного накопителя для программируемого постоянного запоминающего устройства заключается в том, что аморфный полупроводник наносится в последнюю очередь и число операций фотолитографии сокращено, что увеличивает надежность и процент выхода годных изделий.

Формула изобретения

Способ изготовления матричного накопителя для программируемого постоянного запоминающего устройства, состоящий в формировании изолированных полупроводниковых шин, нанесении слоя окисла, формировании контактных высоколегированных областей, нанесении металлических шин и контактон и нанесении аморфного полупроводника,о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения надежности, после нанесения металлических шин и контактов селективно травят металлические шины и слой окисла до получения рабочих зазоров, проводят ионную имплантацию и наносят аморфный полупроводник н рабочие зазоры.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. "Электроника", 1970, М 20, с.40.

2. Авторское свидетельство СССР

N 504246, кл. G 11/34, 1974.

3. Патент США Р 3699543, кл. 340173, опублик. 1972 (прототип) .

765877

Составитель A. Кудрина

Редактор Т.Киселева Техред N. Кузьма Корректор Н.Бабинец

Заказ 6925/18 Тираж 662 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4