Способ изготовления моп ис с конденсаторами

 

Использование: микроэлектроника при изготовлении операционных усилителей фильтров и других схем, содержащих конденсаторы , позволяет повысить надежность и выход годных ИС. Сущность изобретения: на подложку со слоем изолирующей двуоки-. си кремния и затворной двуокиси кремния осаждают первый слой поликремния, легируют его диффузией, фосфора и последовательно осаждают первый слой нитрида Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении операционных усилителей, фильтров и др. схем с конденсаторами. Цель изобретения - повышение выхода годных и надежности интегральных схем за счёт уменьшения количества процессов фотогравировки .. . На фиг,1 представлена полупроводниковая подложка после осаждения первого слоя поликристаллического кремния, еголекремния , второй слой поликремнияи второй слой нитрида кремния. Проводят фотогравировку второго слоя нитрида кремния и второго слоя поликремния, формируют верхние обкладки конденсаторов. После фотомаскирования областей затворов поликремниевой разводки и нижних обкладок конденсаторов проводят гравировку первого слоя нитрида кремния и первого слоя поликремния, формируя затворы МОГЬ транзисторов, поликремниевые межсоединения и нижние обкладки конденсаторов, Формируют области N истоков, стоков МОП-транзисторов, создают защитный слой двуокиси кремния на торцевых участках затворов, межсоединений, верхних и нижних обкладках конденсаторов и на областях истоков, стоков МОП-транзисторов. Удаляют одновременно первый и второй слои нитрида кремния, вскрывают области п+-контактов к истокам, стокам М МОП-транзисторов и проводят диффузию фосфора в верхние обкладки конденсаторов и области п+-контактов. 6 ил. ел с гирования и последовательного осаждения первого слоя нитрида кремния, второго слоя поликремния и второго слоя нитрида кремния; на фиг.2 - полупроводниковая подложка после фотогравировки вторых слоев нитрида кремния и поликремния; на фиг.З - полупроводниковая подложка перед гравировкой затворов МОП транзисторов, поликремниевых межсоединений и нижних обкладок конденсаторов; на фиг.4 - полупроводниковая подложка после формироваО ) g ON ON Jb Ы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я Н 01 1 21/82

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4954318/25 (22) 19.06.91 (46) 23.03.93. Бюл. № 11 (71) Акционерное общество "Альфа" (72) M.Ì.Èâàíêoâñêèé и Ю,В.Агрич (73) Акционерное общество "Альфа" (56) Maddox R.L. Fabrication process

technigues for switched capacitor filter

circuits. Microelectronics Journ, 1982 v,13, ¹

4, р.29-36.

Международная заявка № 84/00849, кл. Н 011 21/31, 1984. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОП ИС С

КОНДЕНСАТОРАМИ . (57) Использование: микроэлектроника при изготовлении операционных усилителей фильтров и других схем, содержащих конденсаторы, позволяет повысить надежность и выход годных ИС. Сущность изобретения . на подложку со слоем изолирующей двуоки-. си кремния и затворной двуокиси. кремния осаждают первый слой поликремния, легируют его диффузией фосфора и последовательно осаждают первый слой нитрида

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении операционных усилителей, фильтров и др. схем с конденсаторами.

Цель изобретения — повышение выхода годных и надежности интегральных схем за счет уменьшения количества процессов фо- тогравировки.

На фиг.1 представлена полупроводниковая подложка после осаждения первого слоя поликристаллического кремния, его ле„„. Ц,, 1804664 А3 кремния, второй слой поликремнияи второй слой нитрида кремния. Проводят фотогравировку второго слоя нитрида кремния и второго слоя поликремния, формируют верхние обкладки конденсаторов. После фотомаскирования областей затворов поликремниевой разводки и нижних обкладок конденсаторов проводят гравировку

nepaoro слоя нитрида кремния и первого слоя поликремния, формируя затворы MOllтранзисторов, поликремниевые межсоединения и нижние обкладки конденсаторов, Формируют области N истоков, стоков

МОП-транзисторов, создают защитный слой двуокиси кремния на торцевых участках затворов, межсоединений, верхних и нижних обкладках конденсаторов и на областях истоков, стоков МОП-транзисторов.

Удаляют одновременно первый и второй слои нитрида кремния, вскрывают области

n+-контактов к истокам, стокам и МОП-транзисторов и проводят диффузию фосфора в верхние обкладки конденсаторов и области

n+-контактов, 6 ил. гирования и последовательного осаждения первого слоя нитрида кремния, второго слоя поликремния и второго слоя нитрида кремния; на фиг.2 — полупроводниковая подложка после фотогравировки вторых слоев нитрида кремния и поликремния; на фиг,3— полупроводниковая подложка перед гравировкой затворов МОП транзисторов, поликремниевых межсоединений и нижних обкладок конденсаторов; на фиг.4 — полупроводниковая подложка после формирова3

1804664

15

25

35

50 ния затворов МОП-транзисторов, поликремниевых межсоединений и нижних обкладок конденсаторов; на фиг.5 полупроводниковая подложка после формирования областей N-истоков, стоков и защитного слоя двуокиси кремния; на фиг,6— полупроводниковая подложка после удаления первого и второго слоя нитрида кремния, вскрытия областей и контактов и диффузии фосфора в области и+-контактов и верхние обкладки конденсаторов..

На подложку 1 со слоем изолирующей двуокиси кремния 2 и затворной двуокиси кремния 3 осаждают первый слой поликремния 4, легируют его диффуэией фосфора и последовательно осаждают первый слой нитрида кремния 5, второй слой поликремния 6 и второй слой нитрида кремния 7 (фиг.1).

Проводят фотогравировку второго слоя нитрида кремния 7 и второго слоя поликремния 6, используя фотомаску 8, формируют верхние обкладки 9 конденсаторов (фиг.2).

Проводят фотомаскирование, создавая маску 10, очерчивая области затворов МОПтранзисторов, поликремниевую разводку и нижние обкладки конденсаторов (фиг.3).

Проводят гравировку первого слоя нит-. рида кремния 5 и первого слоя поликремния

4, формируя затворы 11 МОП-транзисторов, поликремниевые межсоединения 12 и нижние обкладки конденсаторов 13 (фиг.4).

Формируют области истоков, стоков 15

N-MOll транзисторов и создают защитный слой двуокиси кремния 16 на торцевых участках затворов, межсоединений, верхних и нижних обкладок, а также на областях истоков, стоков 15 N-MOll транзисторов (фиг.5), Одновременно удаляют первый слой нитрида кремния 5 с пленарных поверхностей затворов 11, межсоединений 12 и кон- тактных областей нижних обкладок 13 конденсаторов и второй слой нитрида кремния 7 с верхних обкладок 9 конденсаторов. 4

Проводят фотогравировку слоя защитной двуокиси кремния 16, вскрывая окна к областям истоков, стоков 15 N МОП транзисторов и одновременно легируют верхние

+. обкладки 9 конденсаторов и области и контактов 17 (фиг,6).

Пример.

На кремниевой монокристаллической подложке КЭФ 4,5 известными способами формируют области р кармана, области ка- 5 налоограничения, локальные участки изолирующей (полевой) двуокйси кремния толщиной 1 MKM и затворной двуокиси кремния толщиной 450 А. На изолирующую и затворную двуокись кремния в реакторе низкого давления осаждают первый слой нелегированного поликристаллического кремния.

Легируют первый слой поликристаллического кремния диффузией из POCb до поверхностного сопротивления 20-25 Ом/П .

Осаждают первый слой Я!зй4. Осаждают второй слой нелегированного поликристаллического кремния.

Далее осаждеют второй слой нитрида кремния. Используя процесс фотолитографии, формируют на поверхности второго слоя нитрида маску и проводят плазмохимическое травление второго слоя нитрида кремния и второго слоя поликремния, формируя верхние обкладки конденсаторов, Удаляют маску. Создают новую фоторезистивную маску из позитивного фоторезиста

ФП-51Т. Для экспонирования используют светлопольный фотошаблон, содержащий темные фигуры затворов, поликремниевой разводки и нижних обкладок конденсаторов. Проводят плазмохимическое травление первого слоя нитрида кремния и первого слоя поликремния, формируя затворы МОП транзисторов, поликремниевую разводку и нижние обкладки конденсаторов, при этом верхние обкладки перекрыты слоем фоторезиста (для формирования нижней обкладки).

Удаляют органическую маску и формируют. фоторезистивную маску для проведения ионной имплантации фосфора в области истоков, стоков М-канальных транзисторов, Проводят ионную имплантацию фосфора.

Удаляют органическую маску. Затем проводят окислеиие в среде влажного кислорода областей истоков, стоков, торцевых участков затворов и верхней и нижней обкладок, при этом планарные участки затворов, верхней и нижней обкладок защищены от окисления нитридом кремния. Проводят ионную имплантацию бора в истоки, стоки р-канальных транзисторов во влажной среде. Проводят плазмохимическое травление оставшихся участков первого и второго слоев нитрида кремния, затворов, верхней обкладки и контактного участка нижней обкладки.

Формируют маску, проводят травление окисла, вскрывая участки и -контактов в об+ ластях N-истоков, стоков. Далее легируют второй слой поликристаллического кремния (верхняя обкладка. конденсатора), области

Il-êîíòýêòîâ к монокремнию и повторно легируют затворы и области нижних обкладок конденсаторов, не перекрытые верхними, путем диффузии из РОС!э до поверхностного сопротивления 20-25 Омlа .

Известными способами формируют области р контактов р-истоков, стоков, меж1804664 слойную изоляцию, омические контакты и алюминиевую разводку, Способ позволяет уменьшить. число фотолитографий, что приводит к повышению выхода годных, 5

Другим преимуществом способа является то, что травление второго слоя поликремния. проводят по поверхности с неразвитым вертикальным рельефом, что дает возможность устранить подтрав моно- 10 кремния в области будущих истоков, стоков и утоньшение поликремния электрода затвора и межсоединений, происходящее при плазмохимическом травлении, когда (в случае развитого вертикального рельефа) необ- 15 ходим перетрав для удаления недотравленного второго слоя поликремния, остающегося на вертикальных ступенях первого слоя поликремния.

Таким образом, повышается выход год- 20 ных структур и надежность ИС.

Формула изобретения

Способ изготовления МОП ИС с конденсаторами, включающий осаждение на крем.ниевую подложку с полевым и затворным 25 окислом первого слоя поликристаллического кремния, легирование его, формирование в нервом слое поликристаллического кремния затворов МОП-транзисторов и нижних обкладок конденсаторов на изоли- 30 рующем окисле фотогравировкой, осажде ние первого слоя нитрида кремния, осаждение второго слоя поликристаллического кремния, формирование во втором

35 слое поликристаллического кремния верхних обкладок конденсаторов фотогравировкой, стравливание нитрида кремния и легирование обкладок конденсаторов примесью и-типа проводимости, формирование областей истоков, стоков МОП транзисторов, межслойной изоляции и алюминиевой разводки, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных и надежности интегральных схем за счет уменьшения количества йроцессов фотогравировки, после осаждения и легирования nepsoro слоя поликристаллического кремния осаждают первый слой нитрида кремния, второй слой поликристаллического кремния и второй слой нитрида кремния, формируют верхние обкладки конденсаторов фотогравировкой второго слоя нитрида кремния и второго слоя поликристаллического кремния, формируют затворы MOllтранзисторов, поликремниевую разводку и нижние обкладки кднденсаторов фотогравировкой первого слоя нитрида кремния и первого слоя поликристаллического кремния, формируют области истоков и стоков

MOll-транзисторов, на не защищенных нитридом кремния поверхностях формируют защитный слой двуокиси кремния, после чего стравливают первый и второй слои нитрида кремния и проводят легирование примесью и-типа проводимости, одновременно легируя верхние обкладки конденсаторов и и+-контакты к областям истоков и стоков и МОП-транзисторов.

1804664

1804664

13 5 9 7 1б

Составитель Л.Иолина

Техред М,Моргентал Корректор О,Кравцова

Редактор

Заказ 1080 Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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