Способ изготовления элемента памяти для ппзу

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 19 1 С 11/40 РЕТЕНИ и может быть и отовлении боль лительнои техн пользовано при и интегральных схе проводниковых за (ППЗУ) . Цель изо надежности прогр Поставленная цел полупроводед. В.В. Ватское радио,322 ТУ 4 А. ИЯ ЭЛЕМЕНТА сении прово при нгазону го,слоя счет т среду вводят 0,5-3,5 ат.7 фмической зави от температуры ег нии в количеств ветственно лога сти концентраци от симо 2 ил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНПАМЯТИ ДЛЯ ППЗУ(57) Изобретение относится к вычис Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при изготовлении больших интегральных схем постоянных полупроводниковых запоминающих устройств (ППЗУ) .Цель изобретения - повьппение надежности программирования БИС ППЗУ,На Лиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа; на фиг, 2 - график растворимости в твердом алюминии.На схеме изображена полупроводниковая подложка 1, над которой расположен первый диэлектрический слой 2. На поверхности первого диэлектрического слоя расположены плавкая перемычка 3 и проводящие шины 4. Сверху структура, содержащая плавкую перемычку и шины, закрыта вторым диэлект рическим слоем 5 для защиты от внешних воздействий.Нанесение защитного слоя окиси кремния (второй диэлектрический слой) постоянных полуоминающих устройств ретения - повышение аммирования БИС ППЗУдостигается эа происходит при высокой температуре (800 С). В этом случае температурао превьппает эвтектическую (500-550 С) для системы 81-А 1 и поэтому локально происходит диффузия кремния в алюминий на границе между нижним слоем окиси кремния и слоем алюминия, а также на границе верхнего слоя окиси кремния и слоем алюминия, Затем при программировании элемента памяти несколькими импульсами (длительное программирование) происходит. разо,грев алюминиевых шин (особенно вблизи плавких перемычек), что приводит к увеличению сопротивления алюминиевых шин вблизи плавких перемычек, где температура выше остальной части. Поэтому количество кремния, растворяющегося в алюминии, зависит от длительности программирования, так как с увеличением длительности повышается температура алюминиевых шин.Растворение кремния в слое алнмиони; начинается при 00-2:0 С и с3 150648 ростом температуры увеличивается до эвтектической температуры.Слой алюминия окружен слоями окиси кремния, слабо реагирующей с алюминием. Однако ввиду неоднородности кристаллической структуры слоя алюминия, а также флуктуаций в концентрации кремния, в окиси кремния на границе алюминиевой шины и слоев оки-си кремния оказываются участки, где взаимодействие алюминия и кремнияпринимает существенное значение въобразовании эвтектики Б 1-А 1,Поэтому имеет место локальное15увеличение концентрации кремния валюминиевой шине, Высаживание избыточного количества кремния происходит локально, главным образом на границах зерен слоя алюминия, в результате чего уменьшается сцепление междун ц зернами, что вызывает шелушецие пленки алюминия. Локальное высаживаниекремния на алюминиевых шинах ухудшает адгезию и теплоотвод, что уско ряет процесс "шелушения", локального увеличения электрического сопротивления алюминиевых шин, вследствие чего на пинах падает част напряже:л программирующего импульса, Ь 30 плавксй пепемычке элемента памятинапряжение становится меньше и, как резултат, элемент памяти .:. программируется, Поэтому при введении кремния в алюминий ца стадии изготсвле 1 4торезиста травлением металла, снятиемоставшегося фоторезиста. Таким образом создают плавкие перемычки 3 элемента памяти.3Для создания проводящих шин на поверхность, содержащую плавкие перемычки, наносят слой металла (А 1) толщиной 1-1,2 мкм при температурео250-300 С. Одновременно при нанесенииметалла в газовую среду вводят атомыкремния в количестве 2,5-3 ат.7(фиг. 2). Далее на полученную поверхность наносят слой фоторезиста, облучают через маску, снимают засвеченные участки фоторезиста, проводяттравление алюминия, насьщенного кремнием. После этого удаляют оставшийся фоторезист. Далее на поверхность,содержащую плавкие перемычки 3 и шины, наносят защитный слой окиси кремния толщиной 0,8 мкм при температуре 900 С,При применении предлагаемого способа изготовления элемента памятиПИЗУ исключается локальное проникновение атомов кремния в алюминиевыешины и локальное увеличение сопротивления коммутирующих шин, возрастаетоднородность и стабильность электрического сопротивления коммутирующихшин, повышается коэффициент программируемости иадежцост программирования ППЗУ.ния эемета гамяти сопротивлениевсех шин равномерно повышается, приэтом ОдородцОсть алюминиевых иинца всех БИС ЗУ также возрастает и впроцессе нанесения второго диэлектрического слоя окиси кремния не изменяется, что по,ышает надежность програпчирования и коэффициент программируемости. 45Способ осуп;ествляют следующим образом,На поГупрОВОдниковую пОДложку 1 наносят первьп диэлектрический слой 2 окиси кремния Б.0 толщиной 1,2 мкмо, 50 при температуре 1100 С. Далее на поверхность первого диэлектрическогослоя наносят слой иэ высокорезистивного м териала (М.Сг) толщинойО300 при температуре 250 С, Затем наносят слой фоторезиста, проводят55 его облучение через маску с последующим снятием засвеченных участков фоормула изобретения Способ изготовления элемента памяти для ППЗУ, заключающийся в нанесении на поверхности полупроводниковойподложки первого диэлектрическогослоя, формированиц на его поверхности плавких перемычек, в нанесениипроводящего слоя из газовой средына поверхности плавких перемычеки первого диэлектрического слоя споследующим формированием проводящихши с частичным перекрытием краевплавких перемычек, нанесении второгодиэлектрического слоя на поверхностиплавких перемычек и проводящих шин,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьппения надежности программирования, при нанесении проводящихшин в газовую среду вводят кремнийв количестве 0,5-3,5 ат.7 соответственно логарифмической зависимостиконцентрации от температуры,1506481 8 Заказ 5443 52 Подписно осударственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 КНТ ССС ский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина, 10 Производственно-издате Составитель Л, Амусьеваактор Н. Тупица Техред А.Кравчук Корректор Э. Лончакова