Способ изготовления мдп-транзисторов

 

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и может быть использовано для изготовления интегральных микросхем. Цель изобретения повышение производительности способа, а также улучшение точности подгонки порогового напряжения и увеличение процента выхода годных изделий. Подгонка порогового напряжения U_o в способе осуществляется в два этапа, первый из которых осуществляют путем облучения пластин со структурами дозой насыщения рентгеновским излучением, второй - облучением ультрафиолетовым пучком с энергией квантов 4,35 8,0 ЭВ. Ультрафиолетовое облучение структуры проводят до получения порога U_o± ΔU, где знаки "+" и "-" соответственно для p и n канальных МДП транзисторов, ΔU величина изменения порогового напряжения при окончательной термической обработке, последнюю проводят при 400 - 450°С в течение 0,5 1,0 ч. 1 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и может быть использовано для изготовления интегральных микросхем. Целью изобретения является повышение производительности способа, а также улучшение точности подгонки порогового напряжения и увеличение процента выхода годных. Способ основан на том, что наведенный в процессе рентгеновского облучения МДП-струкур в подзатворном диэлектрике положительный заряд при последующем воздействии квантов ультрафиолетового пучка частично устраняется за счет фотоэмисии электронов из электрода затвора и подложки и попадании их в подзатворный окисел. Это проявляется в частичной электронейтрализации радиационно стимулированного заряда. В результате пороговое напряжение МДП-транзистора изменяется в обратную сторону. Конкретный пример выполнения способа. На кремниевой подложке КДБ 12 ориентаций (100) выращивают первичный окисел (температура проведения процесса Т=1000^оС, толщина 60 км), наносят слой нитрида кремния (Т= 750^оС, толщина 100 нм), методом фотолитографии формируют рисунок активных областей, легируют неактивные области бором методом ионного легирования (доза Д=1,8 мкКл/см², энергия Е=75 кэВ), стравливают с неактивных областей нитрид кремния в среде фреоновой плазмы (мощность разряда Р=600 Вт, давление 0,2 мм рт.ст.) и выращивают на неактивных областях полевой окисел (Т=950^оС, давление паров воды 10 атм, толщина полевого окисла 1 мкм). Снимают с активных областей нитрид кремния в ортофосфорной кислоте (Т= 150^оС, время 60 мин), стравливают первичный окисел в буферном травителе и после серно-перекисной и перекисно-аммиачной отмывки выращивают подзатворный диэлектрик (Т= 1000^оС, толщина 90 нм), методом пиролиза моносилана при пониженном давлении наносят слой поликремния (Т=625^оС, давление 0,2 мм рт.ст. толщина 0,5 мкм), легируют поликремний фосфором (Т=900^оС, поверхностное сопротивление R_s ≅ 25 Ом/Ом/□) и методом фотолитографии формируют поликремниевую разводку, травят поликремний во фреоновой плазме (Р=600 Вт, давление 0,3 мм рт.ст.) в буферном травителе, вскрывают области под диффузионные окна и проводят в них диффузию фосфора (Т=900^оС, R_s ≅30 Ом/Ом/□), наносят слой межслойной изоляции методом химического осаждения из газовой фазы в системе моносилан фосфин кислород (Т=450^оС, содержание фосфора в пленке ФСС до 10 мас. толщина 8,0 мкм), проводят оплавление межслойной изоляции (Т=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 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 отмывки структур в деионизованной воде проводят термическую обработку структур для формирования контактов алюминиевой металлизации к поликремнию и диффузионным областям (Т= 450^оС, среда азот, время 15 мин). Подвергают изготовленные структуры облучению рентгеновским излучением на рентгеновской установке, например, типа РУМ-17, (дозу насыщения предварительно определяют для каждого типа изделий). В данном случае для изделий типа "Такт" D_н=40000 рен. Второй этап подгонки порогового напряжения МДП-транзисторов осуществляют облучением структур с помощью ультрафиолетового пучка от лампы типа ДРТ-1000. Одновременно контролируют среднее значение подгоняемого порогового напряжения на пластине. Ультрафиолетовую подгонку осуществляют до получения среднего на пластине порогового напряжения U_o ±Δ U. Окончательную подгонку под необходимую величину U_o устанавливают после термического отжига пластин при 425^оС в течение одного часа. Использование изобретения позволит повысить производительность способа, поскольку окончательная подгонка порогового напряжения проводится в нем с использованием радиационного безопасного ультрафиолетового пучка. Этот факт позволит совместить облучение с операций контроля подгоняемого порогового напряжения. Возможность простого и легкого совмещения операции тонкой подгонки и контроля порога повысить точность подгонки. Кроме того, уменьшение разброса в электрических параметрах изделий по пластине под воздействием повышенной дозы рентгеновского излучения увеличит выход годных изделий с пластины.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МДП-ТРАНЗИСТОРОВ с пороговым напряжением U_о, включающий формирование на 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 повышения производительности способа, а также улучшения точности подгонки порогового напряжения и увеличения процента выхода годных изделий, облучение рентгеновским излучением проводят дозой насыщения, после чего пластины облучают ультрафиолетовым излучением с энергией квантов в интервале 4,35 8,8 эВ и проводят их термический отжиг, причем первоначально экспериментально определяют изменение порогового напряжения ΔU при выбранных режимах термического отжига, а обработку в ультрафиолетовом пучке проводят до достижения величины порогового напряжения МДП-транзисторов, равной U_o± ΔU, где знаки "+" и "-" соответственно для p- и n канальных МДП-транзисторов. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термический отжиг пластины проводят при 400 450^oС в течение 0,5 1,0 ч.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---