Способ формирования контактных окон в интегральных схемах

51) 6 Н 01 Ь 21/302 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ка КО идетельству г 22) 05.06.89 ней пленку фосфороад областями р-типа я формируют толще, -типа. По фоторезикремния и наного стекла,си силикат пленку о чем над ар Н.А., Корешкремн оластями 499, кл. Н О 1 1. е свидетельство1. 21/302, 1986. ОВАНИЯ КОН- НТЕГРАЛЬНЫХ роэлект- изготовЦель предотв- областей я к м нологииемния.за счет мости в и д радацииерхности по риборнрующую ги эл лен Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(54) СПОСОБ ФОРМИРТАКТНЫХ ОКОН В ИСХЕМАХ(57) Изобретение относитсронике, в частности к техления ИС на основе кповышение выхода годныхращения инверсии проводр-типа приборных элементих параметров. Для этогокремниевой структуры сментами формируют изол 19 Я 11 1627000 (1 з) А 1 стивои маске с окнами под областями контактов к приборным элементам травят пленку фосфоросиликатного стекла и оксида кремния до вскрытия областей п-типа. Затем проводят диффузию фосфора и оплавление фосфоросиликатного стекла. Формируют фоторезистивную маску с окнами под области контактов к р-областям приборных элементов, имеющими линейные размеры меньшие, чем соответствующие окна предыдущей фоторезистивной маски. По данной маске вскрывают окна к р-областям, удаляют маску и стравливают пленку фосфоросиликатного стекла, образовавшуюся в окнах к и-областям. 8 ил.Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к технологии изготовления ИС на основе кремния,Цель изобретения - повышение выхода годных за счет предотвращения инверсии проводимости областей р-типа приборных элементов и деградации их параметров.На фиг. 1-8 приведены схемы технологического процесса формирования контактных окон.На фиг. 1 изображена кремниевая подложка 1 с созданными в ней областями 2 и 3 р- и и-типа проводимости после формирования изменяющегося по толщине нижнего изолирующего слоя 4 двуокиси кремния с толщиной над областями р-типа проводимости, превышающими толщину слоя над областями и-типа проводимости в 2-30 рдз, и верхнего изолирующего слоя 5 фосфоросиликатного стекла. На фиг. 2 изображена кремниевая подложка 1 после формирования верхнего изолирующего слоя 5 фосфоросиликатного стекла и фоторезистивной маски 6 с конфигурацией всех создаваемых окон. На фиг. 3 изображена кремниевая подложка после вскрытия травлением с помощью фоторезистивной маски окон 7 в верхнем изолирующем слое. На фиг. 4 изображена кремниевая подложка после вытравливания двуокиси кремния во вскрытых окнах верхнего изолирующего слоя до вскрытия окон 8 над областями и-типа проводимости. На фиг, 5 изображена кремниевая подложка после удаления фоторезистивной маски, диффузии фосфора и оплавления слоя фосфоросиликатного стекла. На фиг. 6 изображена кремниевая подложка после создания дополнительной фоторезистивной маски 9 с конфигурацией окон к областям р-типа проводимости с линейными размерами на 0,4-10 мкм меньше соответствующих линейных размеров окон в ранее сформированной маске над верхним изолирующим слоем. На фиг. 7 изображена кремниевая подложка после вскрытия окон в нижнем изолирующем слое над областями р-типа проводимости. На фиг, 8 изображена кремниевая подложка после удаления дополнительной фоторезистивной маски и слоя фосфоросиликатного стекла из окон.Пример реализации способа формирования интегральных схем при создании и-канальных МОП СВИС (динамическое оперативное запоминающее устройство (ДОЗУ) емкостью 64 кбит), содержащих области р-и-типа проводимости,На кремниевой подложке КДБ 12 диаметром 100 мм с созданными в ней охранными ооластями р-типа проводимости и исток-стоковыми оолдстями и-типа проводимости термическим окислением формируют нижний изолирующий слой двуокиси кремния толщиной 0,05-0,3 мкм над областями и-типа проводимости. Формирование двуокиси кремния над областями р-типа проводимости проводят по технологии 1 ОСОБ локальным окислением при темпердтуре Т = 950.1 С и давлении паров воды Р = 10 атм. Время изменяют в зависимости от требуемой толщины. Над областями и-типа проводимости нижний изолирующий слой формируют в сухом кислороде при температуре Т 950.1 С в диапазоне толщин 0,05-0,1 мкм и во влажном кислороде в диапазоне толщин 0,11-0,3 мкм. Верхний изолирующий слой формируют методом пиролизд из газовой смеси 81 Н 4+РНЗ+02+Х 2.Далее стдндартным методом проекционной фотолитографии с использованием установки ЭМА формируют фоторезистивную мдску из фоторезистд ФПМК толщиной 1,2 мкм с линейными размерами окон 2,5 х 2,5 мкм к областям и-типа проводимости и 5 х 5 мкм и 90 х 90 мкм к областям р-типа проводимости. С помощью этой маски плазмохимическим давлением в среде плазмообразующего газа "Хладон 218" на установке 08 ПХО, 100 Т.004 вскрывают окна в верхнем изолирующем слое фосфоросиликдтного стекла, затем в среде плазмообразующего газа "Хладон 23" на установке 08 ПХО.100 Т.004 вскрывают окна над создднными в подложке областями и-типа проводимости. Так как толщина нижнего изолирующего слоя над областями р-типд проводимости превышает толщину слоя над областями и-типа проводимости в 2-30 раз, то при полном вскрытии поверхности над областями и-типа проводимости, над областями р-типа проводимости происходит частичное травление слоя двуокиси кремния.После полного вскрытия поверхности подложки над областями и-типа проводимости удаляют фоторезистивную маску, проводят диффузию фосфора из РОС 1 з при температуре Т = 850+1 С в течение 1 = 10 мин и оплавляют фосфоросиликатное стекло при температуре Т = 1000+1 С в течение 110 мин. Далее стандартными методами фотолитографии создают дополнительную фоторезистивную маску из фоторез иста ФПМК толщиной 1,2 мкм с конфигурацией окон к областям р-типа проводимости с линейными размерами на 0,4-10 мкм меньше соответствующих линейных рдзмеров окон в ранее сформированной маске ндд1 бг 7 ООО ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ верхним изолирующим слоем и травлением в травителе, состоящем из Н 20;НГ:ХН 4 Р = 649 мл:108 мл:355 г, на установке ЩЦМЗ.240,212 полностью вскрывают поверхность над созданными в подложке областями р-типа проводимости. Затем удаляют дополнительную фоторезистивную маску и фосфоросиликатное стекло из окон.Формирование нижнего изолирующего слоя над областями р-типа проводимости толщиной в 2-30 раз превышающей толщину изолирующего слоя над областями п-типа проводимости, полностью исключает влияние операции диффузии фосфора в окна на нижележащий слой р-типа проводимости, обусловленную этим инверсию областей р-типа проводимости и деградацию параметров ИС, так как над областями кремниевой подложки р-типа проводимости, после вытравливания сначала двуокиси кремния во вскрытых окнах над ооластями п-типа проводимости остается достаточный запас изолирующего слоя двуокиси кремния, исключающий проникновение диффузанта к поверхностиПревышение толщины нижнего изолирующего слоя над областями р-типа проводимости менее, чем в 2 раза над толщиной слоя над областями и-типа проводимости не обеспечивает достаточного технологического запаса и не исключает влияния колебаний технологического процесса диффузии фосфора и допусков на толщины изолирующего слоя на нижележащий слой р-типа проводимости что не позволяет достичь поставленную в заявляемом техническом решении цель.Превышение толщины нижнего изолирующего слоя над областями р-типа проводимости более, чем в 30 раз над толщиной слоя над областями и-типа проводимости нецелесообразно из-за значительного увелиСпособ формирования контактных окон в интегральных схемах, включающий создание на поверхности кремниевой структуры с приборными элементами изолирующей пленки двуокиси кремния, формирование на ней пленки фосфоросиликатного стекла, создание основной фоторезистивной маски с окнами под контакты к областям и- и р-типа при борн ых элементов, вытравливание в окнах основной фоторезистивной маски пленки фосфоросиликатногэ стекла и травление изолирующей пленки двуокиси кремния, удаление фоторезистивной маски, диффузию фосфора, оплавление фосфоросичения рельефности поверхности, снижения по этой причине качества межэлементных соединений, формируемых к областям и- и р-типа проводимости в контактных окнах. Формирование окон в нижнем изолирующем слое в два этапа с созданием на втором этапе дополнительной фоторезистивной маски с конфигурацией окон к областям р-типа проводимости с линейными размерами, на 0,4-10 мкм меньшими соответствующих линейных размеров окон в ранее сформированной маске над верхним изолирующим слоем, позволяет улучшить качество формируемых контактных окон к областям р-типа проводимости за счет придания им 2-х ступенчатой конфигурации, что способствует качественному заполнению контактного окна проводящим соединением и исключает его обрывы.Уменьшение линейных размеров фоторезистивной маски над областями р-типа проводимости, наносимой после оплавления фосфоросиликатного стекла по сравнению с линейными размерами ранее сформированной маски над верхним изолирующим слоем менее чем на 0,4 мкм, снижает качество изготовления кремниевых структур для интегральных схем за счет ухудшения заполнения поверхности сформированных в структуре окон проводящим материалом и появление по этой причине обрывов.Уменьшение линейных размеров той же фоторезистивной маски более чем на 10 мкм по сравнению с линейными размерами маски, наносимой после формирования верхнего изолирующего слоя фосфоросиликатного стекла, нецелесообразно, так как приводит к неоправданному увеличению размеров без улучшения качества боковой поверхности контактных окон за счет большего заполнения окон проводящим материалом,ликатного стекла и его удаление в вытравленных окнах изолирующей пленки двуокиси кремния, отличаощийся тем, что, с целью повышения выхода годных за счет предотвращения инверсии проводимости областей р-типа приборных элементов и деградации их параметров, изолирующую пленку двуокиси кремния над областями р-типа создают толще в 2-30 раз, чем над областями п-типа, после вытравливания в окнах основной фоторезистивной маски фосфоросиликатного стекла изолирующую пленку двуокиси кремния травят до вскрытия областей п-типа, после удаления основной фоторезистивной1627000 08. иг,2 4 маски, диффузии фосфора и оплавления фосфоросиликатного стекла создают дополнительную фоторезистивную маску с окнами под контакты к областям р-типа, имеющими топологические размеры на 0,4-10 мкм меньше, чем окна к этим областям в основной фоторезистивной маске, и вытравливают в них изолирующую пленку двуокиси кремния, а перед удалением в вытравленных окнах изолирующей пленки двуокиси кремния фосфоросиликатного стекла удаляют дополнительную фоторезистивную маску.