Способ изготовления мдп-интегральных схем

 

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.

„„SU„„928953

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР.

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2981643/18-25 (22) 12. 09. 80 (46) 23.10.90, Бюл. У 39 (72) В.В.Лосев, А.И.Москалевский, В,А..Ярандин и А.В.Кудина (53) 621.382 (088.8 }

1561 Патент США Ф 3853633, кл. 1481.5, опублик. 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 139049, кл. Н 01 ? 21/00, 1977. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МДП.ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ, включающий стравливаИзобретение относится к области. электроники, в частности к изготовлению МДП- интегральных схем (МПД-ИС). Известен способ изготовления МДПИС с локальным окислением кремния .через нитридную.маску.

Недостаток известного способа в

"нитридировании" активных областей в процессе локального окисления кремния.

Наиболее .близким техническим решением является способ устранения низковольтных пробоев подзатворного окисла МДП интегральных схем, включающий стравливание нитридной маски и окисного подслоя с активных областей ИДП 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. с ние нитридной маски и якисного подслоя с активных областей МДП интегральных схем и формирование подзатворного окисла, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения процента выхода годных схем путем устранения низковольтных пробоев подэатворного окисла, перец формированием подзатворного окисла проводят дополнительную обработку МДП интегральных схем в буферном травителе, содержащем фтористоводородную кислоту.

Другой недостаток известного способа в том, что после стравливания трехслойного диэлектрика по площади активных областей ос,аются микроскопические островки неудаленного.поликремния, способствующие развитию

"дефектного" пробоя подэатворного окисла МДП-ИС.

Целью изобретения является повышение выхода годных МДП-ИС.

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

На фиг.1 представлен рельеф активной области МДП-ИС после стравлива-; ния нитрида и окисла кремния, где 1

928953 подложка кр«миия; . 2 .- локальный окис< л; 3 - микроскопические островки неудаленного поликремния; на фиг ° 2 рельеф посхн дополнительной обработки н растворе, содержащем фтористоводо5 родную кислоту.

Г1икроскопические островки обычно имеют толщину 10-20 А пр ятженность к центру активной области 1-1,5 мкм и обладают значительной стойкостью к окислению. При этом состав пленки нестабилен и включает N<, О, Si u

Нд, причем по мере удаления от окисно го клюв а к центру активной облас ти в пленке наблюдается дефицит кислорода, что приближает ее по свойствам к нитриду кремния.

В силу нестабильного стехиометри еского состава такая пленка практически не удаляется кислотами или

r.Måñÿìè на основе HN0» Н БО, НС 1, ЯН ОН, И О

Удаление пленки кипячением в Н PO (по аналогии с удалением Si N+) также 25 является невоспроизводимым, а кроме гого, она взаимодействует с оголенным кремнием в актив bIx областях ИС, что повышает фиксированный заряд и дефектность в выращенном впоследствии на активных областях подзатворном окисле. Наличие кислорода в образовавшейся тонкой пленке на кремнии позволяет стравливать ее в составах, содержащих фтористоводородную кисло35 ту, В этом случае подтравливается вся поверхность окисного слоя и происходит последовательный отрыв образовавшейся пленки от окисного "клюва и ее полное удаление, причем стравливание происходит в направлении от окисного клюва к центру активной области. На

Лиг. 2 показана конфигурация оксид — ной ступеньки после процесса удаления оксинитридной пленки в составах, содержаших HP. Травление.

45 приводит к -уменьшению величины окисного клюва и утоньшению толстого окисного слон, ll II

Значительное утоньшение толстого окис но го слоя является неженат ельным, 50 поскольку приводит к возрастанию паразитных емкостей между электрическими межсоединениями ИС и подложкой, В силу этого длит .льность травления активных областей МДП-ИС ограничивается определенным временем, Иинимальное время такого травления на основании экспериментальшлх исследоганий составляет 0,5 мип, а макси4 мальное — 4 мин в буферном травителе с весовым составом Н О:NH F:HF

7,7:3,3:I.

Пример.

На исходной кремниевой подложке

P-типа с удельным сопротивлением

10 Ом см формируют диэлектрические

Ослои двуокиси кремния (500 А) и нитрида кремния (1500 A). Затем проводят фотолитографическое формирование топологического рисунка активных областей ИС и с помощью плазмохимического травления удаляют нитрид крем-. ния с пассивного поля ИС. Далее проводят ионное легирование в пассивное поле примеси бора с энергией ионов мккул

100 кэв и дозой 2 ††вЂ, удаляют фотосм резист и проводят-процесс локального окисления кремния при 1000 С до под лучения окисного слоя толщиной 1, 1мкм.

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:

Н О:NH

В дальнейшем после химической обработки осуществляют окисление под зао твор до толщины окисного слоя 1000 А.

После этого осаждают слой поликристаллического кремния в реакторе пониженного давления из SiH+, при Т = о

650 С. С помощью фотолитографического травления из поликремния формируют затворные электроды и шины межсоединений. В дальнейшем с помощью термической диффузии из РОС1, при

Т = 900 С создают диффузионные области истоков и стоков, осаждают межслойную изоляцию из ФСС толщиной

1,6 мкм поверх поликремниевых электро6 дов и диффузионных шин при Т = 450 С.

Концентрация P О - в стекле составляет 18-22 . Фотолитографией вскрывают контактные окна, напыляют слои Ti

= 0,2 мкм и Al = 1,0 мкм.

Иеталлические межсоединения формируют фотолитографией и отжигом в воо дороде при Т = 450 С в течение 60 мин.

Данный способ позволяет увеличить выход годных в четыре раза. Ожидаемый экономический эффект от внедрения составляет 80-!00 тыс. руб ° I

928953 бали. 2

Редактор О.Юркова Техред.Л.ОлнГнык

Корректор A.Îñàóëåíêî

Заказ 4355 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при .ГКНТ СССР

113035, Иосква, И-35, Раушская наб., д. 4/5

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