Способ изготовления КМОП-структур

3 17591 введении примеси, пскръппе поверхности подложки в области формировач пил актпвиыщ структур, приводящее к неконтролируемым загрязнениям полут проводника.Наиболее близким техническим ре шеинем является способ изготовления КМОПюприборов включаюши формировал пне области 11 тго типа проводимости в кре йвьа подложке 1-го типа пров водпмостп формирование на подложке последовательно 1 го окнсного слоя и поверх него нитридного слоя, форинт рованпе истоков н сБ 6 в 1-гс МОПЩ ТРЗНЗЕСТОРВ В 1 СЕ 1 РМЗНС И ОГРЗНПЧНТЕ лей канала в заранее определенных местах подложки, формирование омны ческих контактов в углах.карманов и с истоков Н стоков 2-го МОПтранзнст тора между ограничителями канала в подложке, формирование лодзатворного окпсного слоя па поверхности пластит пп 1 го н 2 го М 0 Птранзисторов после удаление слоя нитрила кремниян Того окисного слоя с областей затвора, формирование электродов затвора, АНедостатком способа является сложность в его реалнзали и недостаточ по высокая производительность.Цель изобретения упрощение слот соба и повышение ело проИзводнтелвтем, что в способе изготовления КНОКструктур включающем формрова пне на пластине монокристаллического кремшпл 1 го типа проводимости пленкп защитного диэлектрика, формирова нне карманов 11 го типа проводимости,удаление телки ваъпитного дхаэлектрхт ка, формирование пленки лодзатворного диэлектрика, формирование областей истока и стока транзисторов с 11 тм типом проводимости канала и охранным областей путем ионной имшлантапши примеси 11-го типа, ее активации и разгонки, формирование областей истока и стока транзисторов с 1-ы типом проводимости канала И оправ пых областей, путем ионной импланташл 11 шнмеси 1-го типа, ее активации и разгонки, формирование электродов ЗЭНГВОРЭ, 1131831167 ЗЗЦЕИТНОГО ДИЭПЕКТРИ ка формируют толщной О,О 3 О,05 мкм,после формирования карманов 11-го типа проводимости проводят ионную имплантацию примесей обоих типовпроводимости в области истока н стока транзисторов С каналами 11 тго типов проводимости и охранные области, после чего удаляют пленкузапщтного диэлектрика, а активацию И разгадку примесей обоих типов Проводнмости проводят одновременно с форт миролаппем пленки подзатворного диэлектрика.Сущность данного способа заключа ЕТСЛ В СЛЕДЪПОЩВЫ На поверхности пластины 1 Моноч кристаллического кремния формируется пленка 2 защитного диэлектрика (102,полпкремнин Зфдпд (смфпг.1) толшмиои О,О 30 О 5 мкм, функцией которого.является предохранение подложки от загрязнений неконтролируемыми примесям, а также пленка защитного днэлектрнка является фактором, препятт стуюшнмдвижению ионов в подложке В режиме каналирования при введении в нее примесей методом ионного легич рования. После формирования фоторезистпвной маски 3 первого топологп ческого слоя на поверхности пленки защитного диэлектрика методом ионного легирования в подложку, в область кармана вводится примесь противоположного по отношению к-ней типа проводимости, Удаляется фоторезистивная маска 3 н после химической обработки подложки проводится разгонка внедренной примеси в инертной среде для форвшрованьтя в подложке области 1 ПРО тивоположного типа проводимости(омфиг. 2). Далее на поверхности пленки 2 защитного диэлектрика формруется фоторезистивная маска второго топологического слоя 5 Ссмфиг. 3)и методом ионного легирования в подч ложку вводится примесь в область 6 стоков-истоков первого типа транзисторов и в области 7 охраны второго тпа транзисторов. Удаляется маска второго слоя 5 н формируется маска третьего топологического слоя 8(смфнг 4). Методом ионного легирования в подложку вводится примесь в области 9 стоковистоков второго типа транзисторов и в область 10 охран первого типа транзисторов и удат пяется маска третьего слоя 8, При этом последовательность формирования областей второго п третьегослоев не имеет значения, а пленказащтного диэлектрика сохраняется неизменной на протяжении всех описанных стадийобработки подложки. Следумщнй этап плантаъшн в области стоков и истопредусматривает полное удаление плен ков пканальных транзисторов и в ки 2 защитного диэлектрика-н после- н области охраны рканальньж транзисто химическойобработки методом терм б-5 ров проводили введениеиопов фосфоческого окисления формируется пленка ра С энергией 90 кэВ И ДОЗОЙ подзатворного диэлектрика 11 (см 3105 см 2. фиг 5). При этом одновременно осу После ицалення в кислородной плаз ществляется активация и разгонка нон ме фбтореэистивной маскитретьего новнедреннЫщпримесей, создающх 30 слоя удаляли пленку защтного дич Ьба типа проводимости в полупроводннг электрика, используя для этого раст козой подпожкедля формирования сто вор фтористонодородной кислоты. Даковистоков и охранны областейобо Лее ПРОВЧДИЛИ химическую бРдбТКУ их типов транзисторов. н подложки последователвно в перекис далее На ленка подзатворногд 15.носерном И перекисноеаммиачном раст диэлектрика 11 формируется электрод ворах с последующей промывкой в деион 12 3 атвдра 7 ннзованной воде и сушкой подложкиП Р И Н В Р 1 После форМнроВа центрифугированием,.формровали поддня 5 накасдВмещенд прдйздодидир т затворный диэлектрик методом термихимнчесКУю обработку подложки после 20 екг Окисденин подложки ПРИ 1 О 00 бС довательно в перекисно-серпом и пе В течение 15 Мин В атмосфере ВдаЖ рекнснотамачном растворах с после- нгкНСлрда ТлщиНй 0512 МКМ- ПРИ дующей промышкой в деионнзованной во ЭТОМ ПРИМЕСИ, Введенные В ПОДЛОПКУ де и после сушки гп 1 астиньд осуществляп МЕТОДОЪТ ИОННОГО ПГИрОВа-ЪИЯ В ОбПЗ-СТИ ли форьддрование тшенкгдзадпдтногоСТОКОВ И ИСТОКОВ, а ТЗКЖЕ В области диэлектрика путем термического окис -ОБРНЫ 050 ИХ ТИПОВ ТРЭНВИСТОРОВ ЦДНО пения подложки при 1000 С В атмосфе . ВРЕМЕННО активируются И разгоняются ре влажного кислорода в течение 2 мин С ОРЗЗОВИННЕМ рчппереходов в подтолщной 0,04 мкм, далее формировали ложке на глубине 1,1-1,2 мимо далее фоторезистивную маску первого слоя 30 ДНЯ достнження ТРе 5 УемЫх параметров И методом ионного легирования в об Пороговып напряжений рканальнЫх пасть кармана вводили примесь бо транзисторов проводилось подлегирова ра с энергией 80 кэВ и дозой 116 ние каналов этих транзисторов ионар 1 о с 2 ми бора с энергией 80 кэВ и дозойПосле удаления в кислородной плаэ 35 610 см 2 с использованием слоя фоме фоторезистивной маски первого слоя торезиста В качестве маски. На сле производили хиическую обработку под- .дУЮЩем этапе поверхность подзатвор ложки в перекиснотаммиачном растворе к НОГО дцэлектрика пасспвироналн слоем с последующей промЫвкойв деониаованй ФСС при 105 ОС н формировали поверх ной воде и, после сушки подложек 40 него затворы из молибдена центрифугированием, проводили разгон П р И ме р 2 В отличие от прику бора путем выдерживания подложек .Мера 1 ЙЬормировали пленку защитного в атмосфере азота при 1200 С в тече окисла толщиной 0503 мкм. При этом ние 9,5 ч. После разгонки примеси значения пороговы напряжений транглубина залегания рпперехода В 1 455 ИСТ 0 Р 0 в не изменились. А подложке для области кармана достин П Р И М е Р 3. В отличие от пригала 6 мкм. следгюпшм этапом формнроэ- мерау 1 форшгровадш пленку защитного вали фоторезистивную маску второго окнсла толщиной 0,05.мкм. Значения слоя и методом ионной имплантации р пороговым напряжений полученных транв подложку в области стоков н нсто 50 ЗИСТОРОВ Не ИЗМЕНИЛИСЬ. . ков рканальных транзисторов и робЙ. П Р И М Е Р 4. В ОТЛИЧИЕ от При пасти охраны пканальных транзисточ мера 1 формировали пленку защитного ров вводилиионы бора с энергией е скисла толщиной 0,02 мкм. Разброс 80 кэВ И дозой 2,51 Осм 2. После значений пороговых напряжений полуэтого удаляли маску фоторезиста вточ 55 ченнытранчисторов увеличился. рого слоя и формировали на поверх - П р и м е р -5, В отличие от приности защтного слоя маску фоторезнс- мера 1 формировали пленку защтного та третьего топологического слоя. 1 ОКЧСЛЗ ТОЛЩИНОЙ 0,05 МКМ- наблюдалосьДадее в гдодложку методом ионной здмч- увеличение значения сопротивленияконтактов алюминиевой разводки ммкрот схемы в областях п.Выбор нижней границы значения толщины пленки защитного диэлектрика 5 обусловлен способностью защитного диэлектрика к вьшолнеиию функции предохранения поверхности подложки от проникновения неконтролируемых примесейВыбор верхней границы толшщпы пленки защитного диэлектрика обуслов леи необходимостью уменьшении времени формрования защитного диэлектрика И необходимостью получения концентрации легирующей примеси в подложке,обеспечивающей оммческий контакт к легированны областям при значениях цоз И энергий ншшлаитируемы примеч сей, доказанных в примере -1 1Предлагаемы способ позволяет пот пучить интегральные КМОП схемы, имейТаким образом заявляемй способ позволяет использовать применяемое в полупроводниковом производстве се 5 рийно выпускаемое оборудование, со кратить по сравнению с прототипом 1 время изготовления Н обеспечить низт .лую себестоимость КМОП ИО, а также 530сократить количество вредных химчесч ких веществ, испопввуемыщ в производч стае, за счет уменьшения количества операций травления и химических обч работок.Способ изготовления КМОП-струк ТУР, ЕКЛЮЧЗЮЩПЙ формирование на пластине монокристаллического кремч ния 1-го типа проводимости пленки защитного диолектрика, формрование карманов 11-го типа проводимости,щшштпжмишшшмошжшшшд формирование пленки подзатворного диэлектрика, формирование областей ис тока и стока транзисторов с 11 м ти пом проводимости канала.и охранных областей путем ионной имплантации примеси 11 чго типа, ее активации и разгонки Формирование областейтипом проводимости канала и охранныхобластей путем ионной имплантацииН повыення его производительности,плеику защитного диэлектрикаформи руют толщиной 0 О 30,О 5 мкм, после формирования карманов Ъ 1 го типа проводимости проводят ионную имшлан тацию примесей обоих типов проводич . мостив области истока И стока тран зисторов и окраине областидгпосле чего удаляют пленкутзащнтного диэлектч рыка, а затем проводят активацию и 1димости в НРцессе формировании плеи .Пороговое напря Сопротивле ПР 05 ИЕН 09 Напряг жениеВ пне контакт пение стокчисток В напряжение мики Исд. - тов дом шин т 4 тчч затвор мкА 3. рканддьм пмкдндлъм мг .рканаль пчкаиальп подложка, ного иоготраит А 1 п А 1 р НОГО ТРНН НОГО ТРЗН Втранзист зистрра зистора дистора