Способ изготовления мдп-больших интегральных схем

 

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и может быть использовано для изготовления ИС на МДП-транзисторах. Целью изобретения является уменьшение разброса параметров МДП - БИС и увеличение процента выхода годных. Способ включает формирование МДП - структуры БИС и радиационную подгонку их пороговых напряжений. Последняя операция осуществляется путем облучения пластины со структурами рентгеновским излучением дозой насыщения, после чего снимают гистограмму распределения пороговых напряжений МДП - БИС на пластине, определяют величину минимального отклонения Δ гистограммы от заданного порога, облучают пластины ультрафиолетовым пучком с энергией квантов 4,35 - 8,8 эВ до получения D , после чего необходимую величину порога оставшихся изделий на пластине ультрафиолетовым пучком подгоняют индивидуально до значения V_o .

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и может быть использовано для изготовления интегральных микросхем. Цель изобретения уменьшение разброса параметров МДП-больших интегральных схем и увеличение процента выхода годных. П р и м е р. На кремниевой подложке КДБ 12 ориентацией [100] выращивают первичный окисел (температура процесса 1000^оС, толщина 60 нм), наносят слой нитрида кремния (температура процесса 750^оС, толщина 100 нм), методом фотолитографии формируют рисунок активных областей, легируют неактивные области бором методом ионного легирования (доза 1,8 мКл/см², энергия 7,5 кэВ), стравливают с неактивных областей нитрид кремния в среде фреоновой плазмы (мощность 600 Вт, давление 0,2 мм рт.ст) и выращивают на неактивных областях полевой окисел (температура процесса 950^оС, давление паров воды 10 атм, толщина полевого окисла 1,0 мкм). Снимают с активных областей нитрид кремния в ортофосфорной кислоте (температура раствора 150^оС, время 50 мин), стравливают первичный окисел в буферном травителе и после серно-перекисной и перекисно-аммиачной отмывки выращивают подзатворный диэлектрик (температура процесса 1000^оС, толщина 90 нм). Методом пиролиза моносилана при пониженном давлении наносят слой поликремния (температура 625^оС, давление 0,2 мм рт.ст. толщина 0,5 мкм). Легируют поликремний фосфором (температура 900^оС, удельное поверхност- ное сопротивление K₅≅ 25 Ом/□ и методом фотолитографии формируют поликремниевую разводку, травят поликремний во фреоновой плазме (мощность 600 Вт, давление 0,3 мм рт.ст.), в буферном травителе вскрывают области под диффузионные области и проводят в них диффузию (темпе- ратура 900^оС, К₅ моно Si 30 Ом/□ ). Наносят слой межслойной изоляции методом химического осаждения из газовой фазы в системе моносилан-фосфин-кислород (температура подложки 450^оС, содержание фосфора в пленке ФСС до 10 мас. толщина 1,0 мкм), проводят оплавление межслойной изоляции (температура 1000^оС, время 15 мин). Методом фотолитографии вскрывают контактные окна к диффузионным областям и поликремнию, методом магнетронного распыления напыляют слой алюминия (ток плазмы 10 мА, давление 0,1 мм рт.ст. толщина пленки 1,2 мкм). Методом фотолитографии формируют рисунок металлизированной разводки и травят металл в плазме тетрахлорида углерода (Р 1000 Вт, давление 0,4 мм рт. ст.). После снятия фоторезиста в азотной кислоте и отмывке структур в деионизованной воде осаждают слой пассивирующего диэлектрика методом химического осаждения из газовой фазы в системе моносилан-фосфин-кислород (температура подложки 450^оС, содержание фосфора в слое ФСС 1,5-4,5 мас. толщина 0,6 мкм) и слой нелегированного окисла (толщиной 0,4 мкм), проводят термическую обработку структур для формирования контактов алюминиевой металлизации и к поликремнию и диффузионным областям (температура 450^оС, среда азот, время 15 мин). Подвергают изготовленные структуры облучению рентгеновским излучением на рентгеновской установке РУМ-17. Дозу насыщения для данного типа изделия определяют предварительно. В данном случае для изделий типа "Такт D_н 40000 Р. После облучения рентгеновским излучением снимают гистограмму распределения пороговых напряжений изделий на пластине с интервалом h 0,1 В и определяют величину ΔV (V_o-V_мин) минимального отклонения края гистограммы V_мин от заданного среднего V_o порогового напряжения изделий и облучают пластину ультрафиолетовым пучком. Процесс ультрафиолетовой подгонки сопровождается контролем пороговых напряжений изделий, входящих в первый интервал гистограммы. Ультрафиолетовым пучком пластины облучают до получения ΔV 0. Изделия первого интервала при этом оказались подогнанными под необходимый порог. В дальнейшем ультрафиолетовое облучение оставшихся изделий на пластине проводят индивидуально. Дозу облучения дают в зависимости от того, в какой участок гистограммы попал тот или иной прибор. Облучение производят узким сколлимированным по размеру изделия ультрафиолетовым пучком, например, от лампы типа ДРТ-1000. После проведения операций по подгонке порога проводят стабилизирующий термический отжиг. Использование изобретения позволит все изделия на пластине подогнать под определенный порог. Тем самым уменьшится разброс МДП БИС по параметрам, что в свою очередь увеличит процент выхода годных изделий.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МДП-БОЛЬШИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ (МДП-БИС) с пороговым напряжением U_о, включающий формирование в кремниевой пластине областей истока, стока и слоя подзатворного диэлектрика, формирование металлизированной разводки и подгонку порогового напряжения путем облучения пластины рентгеновским излучением, отличающийся тем, что, с целью уменьшения разброса параметров МДП-БИС и увеличения процента выхода годных, облучение рентгеновским излучением проводят до дозы насыщения, затем снимают гистограмму распределения порогового напряжения МДП-БИС на пластине, определяют по гистограмме величину минимального порогового напряжения U_мин и разность ΔU=(U_мин-U_n), облучают пластины со структурами ультрафиолетовым излучением с энергией квантов 4,35 8,8 эВ до получения ΔU=0, после чего необходимую величину порогового напряжения каждого из оставшихся изделий на пластине подгоняют ультрафиолетовым облучением индивидуально до величины U_о.