Способ изготовления матричного накопителя для программируемого постоянного запоминающего устройства

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 765877Государственный комитет СССР по делам изобретений и открыти й(71) Заявитель Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТРИЧНОГО НАКОПИТЕЛЯ ДЛЯПРОГРАММИРУЕМОГО ПОСТОЯННОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОИСТВА Изобретение относится к технологиь производства полупроводниковых и микроэлектронных приборов и может быть использовано.при изготовлении программируемых постоянных запоминаю щих устройств (ППЗУ) и других устройств вычислительной техники.Известны различные способы изготовления матричных накопителей для программируемого ПЗУ, в которых диоды 10 формируются методом диффузии до создания металлических токоведущих шин Я ,Известен способ изготовления накопителя для запоминающего устройства, в котором аморфный полупроводник вы полнен в виде монолита на поверхность которого нанесены адресные и выходные контакты 21 .Этот способ имеет тот недостаток, что при его помощи можно изготовить 20 не матричный, а мозаичный накопи" тель.Известен также способ изготовления матричного накопителя для программируемого постоянного запоминакщего 25 устройства, включакщий формирование изолированных полупроводниковых шин, нанесение слоя окисла, Формирование контактных высоколегированных областей, травление окисла и диффузию, на" 30 несение металлических контактов, нанесение диэлектрического охранногокольца, аморфного полупроводника иметаллических шин. При таком способеизготовления матричного накопителядля программируемого .НЗУ, как минимум, восемь раэ применяется методфотолитографии для формирования различных элементов матрицы 3).Недостатком способа является большое число фотолитогрйфий, наличиепроцессов нанесения металла посленанесения аморфного полупроводника,что уменьшает процент выхода годныхэлементов,Цель изобретения - упрощение способа изготовления и повышение его надежности.Поставленная цель достигается тем,что после нанесения металлических шини контактов селективно травят металлические шины и слой окисла до получения рабочих зазоров, проводят ионную имплантацию и наносят аморфныйполупроводник в рабочие зазоры, тоесть аморфный полупроводник наносится на последних операциях изготовления накопителя, что устраняет влияние на свойства аморфного полупроводника тепловых воздействий в процессенанесения металлических шин и уменьшает число операций фотолитографии, проводимых при изготовлении накопителя.На чертеже отображена последовательность выполнения основных технологических операций способа изготов 5 ления матричного накопителя для программируемого постоянного запоминающего устройства.Проводится Формирование электрически изолированных друг от друга полупроводниковых монокристаллических шин 1, затем формируется окисел 2, создаются контактные высоколегированные области 3, наносятся металлические шины 4 и контакты 5, селективно 15 травятся металлические шины и окисный слой до получения рабочих зазоров 6 бистабильных переключателей, проводится ионная имплатация до образования диодов 7 и наносится аморфный полупроводник 8 в рабочие зазоры б.Способ изготовления матричного накопителя для программируемого ПЗУ.В исходной пластине кремния марки КЭФ-О,З, при помощи известного и широко применяемого в промышленйости метода, по заданной топологии форми- руются монокристаллические шины 1 . п-кремния с окисной изоляцией. Затем кремний окисляется способом термического окисления до образования пленки окисла 2 толщиной 1 мкм. Режимо оокисления: Т.=.1150 , 1 =10 о сух +140 вл1 ф г ог + 10 о сх. После этого проводится Формирование высоколегированных контактных областей 3 при помощи процессов фотолитографии и диффузии фосФора. Фотолитография:фоторезист - РН, метод нанесения фотореэиста центрифугирование (1500 об/мин, 30 с), сушка фоторезиста - при комнатной 40 температуре 20 мин, при Т=95 С - 20 мин, экспонирование - лампа ПРК, время - 1 мин, дубление - при комо натной температуре 30 мин, при Т=140 С20 мин, проявление - в 0,5 раст воре КОН. Диффузия фосфора: загонка - Т=1050 С в течение 7 мин, разгонка - Т=1100 С, 10 о ср+ 20 о вл + + 10 огсх , При этом полученоог А= 4,5 Ом/п. Дальше проводится термическое напыление в вакууме слоя М толщиной порядка 4000 А. Контактные площадки 5 к высоколегированным контактным областям и+ - типа металли" ческие токоведущие шины 4 Формируются путем травления й в 50 растворе НдОЗатем проводится формирование рабочих зазоров 6 бистабильных переключателей: фотолитография (причем, для повьзаения кислотостойкости фото- б 0 ревиста дубление проводится не в два, а в три этапа - при комнатной температуре - 30 мин, при Т=140 С 20 мин и ври Т=180 С - 10 мин) и селективное травление И и 50 . й травится в 50 растворе азотной кислоты, а 5 О в буферном травителе НМ 4 Г - 2,5 г, НГ - 7,5 мл, НгО - 150 мл. После формирования рабочих зазоров производится Формирование диодов 7 методом ионной имплантации в следующем режиме: внедрение - Е 100150 кВ, Д 1510 мкК/см, р "5.10 1.20 мм рт.ст, температура подлож" ки комнатная, отжиг - среда - азот, Т=800900 С, время отжига - 20 мин.о оПленка аморфного полупроводника 8 наносится термическим распылением в вакууме (р "- 2.10 мм рт.ст.) иэ алундового тигля с молибденовым нагревателем. При этом температура испарителя - 470 С, температура подложооки - 70 С, расстояние между испарителем и подложкой - 19 см, время напыления - 45 мин. После нанесения аморфного полупроводника проводится Фотолитография, причем, дубление Фоторезиста проводится при комнатной температуре 20 мин и при Т=110 С - 30 мин. Затем производится растравливание аморфного полупроводника 8 на рабочие области травителем КгСгг 07- 4 г, Н 04 - 17 ьщ, Н О - 100 мл.Преимущество предлагаемого способа изготовления матричного накопителя для программируемого постоянного запоминающего устройства заключается в том, что аморфный полупроводник наносится в последнюю очередь и число операций фотолитографии сокращено, что увеличивает надежность и процент выхода годных изделий. формула изобретенияСпособ изготовления матричного накопителя для программируемого постоянного запоминающего устройства, состоящий в формировании изолированных полупроводниковых шин, нанесении слоя окисла, формировании контактных высоколегированных областей, нанесении металлических шин и контактов и нанесении аморфного полупроводника,о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа и повышениянадежности, после нанесения металлических шин и контактов селективно травят металлические шины и слой окисла до получения рабочих зазоров, проводят ионную имплантацию и наносят аморфный полупроводник в рабочие зазоры. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. "Электроника", 1970, М 20, с.40.2, Авторское свидетельство СССРР 504246, кл. С 11 С 11/34, 1974,3, Патент США Р 3699543, кл. 340173, опублик. 1972 (прототип).765877 Составитель Л,КудринаРедактор Т.Киселева Техред М, Кузьма Корректо абин 6925/18ВНИ омй Проектная, 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород Тираж 662 Государственного по делам изобрете 35, Москва, Ж,Подписно ета СССР открытий кая наб.,