Способ изготовления полупроводниковых приборов с резисторами

 

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.

0% (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК за Н 01 L 21/265 списочник изоьгеткния н авто скому свидкткльстам

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3005399/18-25 (22) 18.07.80 (46) 30.05.84. Бюл. У 20 (72) В.н. Пухов и A.è. Лизин (53) 621.382.002(088.8) (56) 1. Патент США Ф 3829890, кл. 148-1,5, опублик. 1974.

2. Патент США У 3922708, кл. 357-51, опублик. 1976 (прототип). (54)(57) 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, отличающийся тем, что, с целью повышения процента выхода годных прибрров, операцию получения резистора проводят после вскрытия контактных окон одновременно с формированием.межсоединений.

97052, диэлетрике

1О

1 8

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 Г1 .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 10 ом/о.

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 (21.

В этом способе на полупроводниковую подложку с электрическими компонентами наносится диэлектрический слой толщиной 1000-10000 R. Затем проводится маскирование, и методом ионного легирования ионами проводящих.материалов создаются резистивные участки резисторов в теле ди1электрика. 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 ре зистивные слои в диэлектрике с

R = 10" — 10 Ом, повышает степень

5 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 приво- дит 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 пассивных элементов, расположенных в

Целью изобретения является повышение процента выхода годных приборов.

Поставленная цель достигается тем, что по способу изготовления полупроводниковых приборов с резисторами, включающему операции формирования диэлектрического 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 полупроводниковых 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 40 мин. Полученная толщина слоя составляла 0,6 мкм.

Контактные окна 4 (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 КОН получали окна в фоторезисте.

После задубливания фоторезиста хими45 ческим травлением в буферном травителе в течение 10 мин получали кон.тактные окна. Таким образом обеспечивался достаточный подтрав диэлектрика так, что боковые грани 5 диэлектрика в контактных окнах находились по углом 40 по отношению к поверхности полупроводника. Для избирательного легирования диэлектрика с целью формирования резистивного слоя проводили маскирование диэлектрика слоем алюминия 6 толщиной

0,4 мкм, задерживающим поток ионов (фиг. 3) ° При ионном легировании ис3 8970 пользовали ионы цинка 7 с энергией

100 кэВ и дозой 10.000 мккл.

Ионное легирование проводили одно" временно 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 бу- 10 ферном 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. уц

Уменьшение числа контактов интегральных схем, в которых используются резисторы, приводит к повышению надежности приборов при экснлуатации 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 резисторам в диэлектрике, а также дополнительных областей резисторов, формируемых в соответствии с определенными допусками на фотолитографию для формирования контактных 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 6,37, при использовании предлагаемого способа—

8,9Å, т.е. увеличился на 2,6Х.

897052

Составитель Ю. Кондратьев

Техред И.Метелева Корректор Л.Шеньо

Редактор Л. Утехина

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

Заказ 3920/4 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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