Способ изготовления интегральных схем

 

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к технологии изготовления интегральных полупроводниковых приборов. Целью изобретения является увеличение степени интеграции и быстродействия интегральных схем. Последовательно наносят на поверхность полупроводниковой подложки первый слой поликристаллического кремния, первый слой окисла кремния. Проводят первую фотолитографию с травлением первых слоев окисла кремния и поликристаллического кремния. Затем формируют второй слой окисла кремния, проводят реактивное ионное травление второго слоя окисла кремния, наносят второй слой поликристаллического кремния, проводят вторую фотолитографию с травлением второго слоя поликристаллического кремния. Формируют активные области и контакты к ним, при этом после нанесения первого слоя окисла кремния наносят слой нитрида кремния, первую фотолитографию проводят с травлением нитрида кремния в области контактов к базе, а второй слой поликристаллического кремния наносят на поверхность подложки и на нитрид кремния. Второй слой поликристаллического кремния удаляют под нитридом кремния.

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к технологии изготовления интегральных полупроводниковых приборов, и может быть использовано при изготовлении интегральных схем и дискретных приборов. Целью изобретения является увеличение степени интеграции и быстродействия интегральных схем. Предлагаемый способ позволяет исключить проведение процесса реактивного ионного травления легированного поликремния заданной толщины, нанесенного на монокремний, что приводит к вытравливанию и монокремния с образованием в нем дефектов. Исключается также ионное легирование области активной базы через окисел, приводящее к образованию дефектов, которые не полностью устраняются термическим отжигом. По предлагаемому способу область активной базы формируется при помощи диффузии примеси из слоя поликремния, что позволяет избежать дефектов после ионного легирования в области активной базы и тем самым увеличить быстродействие полупроводникового прибора. П р и м е р. После создания разделительных областей и контакта к скрытому слою на эпитаксиальную пленку наносят первый слой нелегированного поликремния толщиной 0,25 0,35 мкм и окисла кремния толщиной 0,02-0,06 мкм. Проводят процесс фотолитографии под резисторы и ионное легирование бором с дозой D 100 200 мкКл/см² и энергией Е 50-60 кэВ для формирования высокоомных резисторов. Наносят первый слой нитрида кремния толщиной 0,16-0,22 мкм. Проводят фотолитографию с травлением первого слоя нитрида кремния, окисла кремния и первого слоя поликремния, оставляя нитрид кремния и поликремний над областями эмиттера, коллектора и резисторов. Проводят локальное окисление монокремния и боковой стенки поликремния на толщину 0,2-0,3 мкм. При необходимости для улучшения анизотропности травления наносят второй слой нитрида кремния толщиной 0,1 мкм. Реактивным ионным травлением удаляют слои нитрида кремния и окисла кремния с областей монокремния. Наносят второй слой нелегированного поликремния толщиной 0,25-0,35 мкм. Проводят ионное легирование бором с энергией Е 30-35 кэВ и дозой D 100-200 мкКл/см². Проводят планаризацию, удаляя второй слой поликремния над областями эмиттера и коллектора, резисторов. Второй слой поликремния над областями нитрида кремния можно удалить при помощи процесса фотолитографии. В отдельных случаях перед планаризацией можно проводить термический отжиг. Проводят фотолитографию с травлением второго слоя поликремния, оставляя поликремний над областями контактов к базе. Частично окисляют второй слой поликремния при 800-900^оС на толщину 0,15-0,3 мкм. Проводят процесс фотолитографии, оставляя слой фоторезиста над областями резисторов и удаляя нитрид кремния при помощи плазмохимического травления над областями эмиттера и коллектора. Проводят ионное легирование области активной базы с энергией Е 30 35 кэВ и дозой D 20 40 мкКл/см² (при необходимости ионное легирование проводят через нитрид кремния). Удаляют слой фоторезиста. Проводят термический отжиг при 1000-1050^оC в течение 20-50 мин, ионное легирование фосфором с энергией 20-40 кэВ и дозой 1500 2000 мкКл/см², термический отжиг при 800-950^оС в течение 10-40 мин, фотолиграфию и формирование металлических межсоединений. В некоторых случаях термический отжиг областей пассивной базы, активной базы, эмиттера и коллектора можно проводить одновременно. При использовании импульсного отжига режимы формирования активных областей, необходимых для работы полупроводникового прибора, выбирают конкретно для данного прибора. Формирование области активной базы возможно проводить либо сквозь нитрид кремния, либо после формирования области эмиттера с увеличением энергии ионного легирования. В области активной базы отсутствуют дефекты и площадь ее может только уменьшиться, в то время как в прототипе площадь области активной базы и эмиттера может увеличиться за счет бокового растравливания поликремния. Кроме того, после формирования активных областей полупроводникового прибора возможно удаление окисла кремния с областей контактов базы и резисторов с последующим формированием силицида для межсоединений. Удаление нитрида кремния возможно после формирования силицида и частичного его окисления на областях контактов базы и резисторов с последующим формированием контакта на областях эмиттера и коллектора. Данный способ позволяет в одном технологическом процессе изготавливать n-p-n-, p-n-p-транзисторы, диоды, резисторы. Предлагаемая технология дает возможность улучшить некоторые электрические характеристики полупроводникового прибора, например быстродействие.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ, включающий последовательное нанесение на поверхность полупроводниковой подложки первого слоя поликристаллического кремния, первого слоя окисла кремния, проведение первой фотолитографии с травлением первых слоев окисла кремния и поликристаллического кремния, формирование второго слоя окисла кремния, реактивное ионное травление второго слоя окисла кремния, нанесение второго слоя поликристаллического кремния, проведение второй фотолитографии с удалением второго слоя поликристаллического кремния, формирование активных областей и контактов к ним, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени интеграции и быстродействия интегральных схем, после нанесения первого слоя окисла кремния наносят слой нитрида кремния, первую фотолитографию проводят с травлением нитрида кремния в области контактов к базе, второй слой поликристаллического кремния наносят на поверхность подложки и на нитрид кремния, а затем удаляют второй слой поликристаллического кремния над нитридом кремния.