Способ изготовления моп ис с конденсаторами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 0121/8 АТЕНТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ТЕ АТЕНТУ аждения рого слоя ида крем- подложых слоева фиг,3 - ед гравиов, поли- нижних 4 - полурми рова(21) 4954318/25(56) Маббох й,. РаЬгсатоп ргосеззйесйпдиез аког звтсЬес сарасТог йтегсгсШсз. Мсгоеестгопсз,о 0 гп, 1982 Ч,13, М4, р.29-36,Международная заявка М 84/00849,кл; Н 0121/31, 1984.ф 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОП ИС СКОНДЕНСАТОРАМИ. (57) Использование: микроэлектроника приизготовлении операционных усилителейфильтров и других схем, содержащих конденсаторы, позволяет повысить надежностьи выход годных ИС. Сущность изобретения.на подложку со слоем изолирующей двуоки-,си кремния и затворной двуокиси. кремнияосаждают первый слой поликремния, легируют его диффузией фосфора и последовательно осаждают первый слой нитрида Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении операционных усилителей, фильтров и др. схем с конденсаторами.Цель изобретения - повышение выхода годных и надежности интегральных схем за счет уменьшения количества процессов фо-тогравировки.На фиг.1 представлена полупроводниковая подложка после осаждения первого слоя поликристаллического кремния, его лекремния, второй слой поликремнияи второй слой нитрида кремния. Проводят фотогравировку второго слоя нитрида кремния и второго слоя поликремния, формируют верхние обкладки конденсаторов, После фото- маскирования областей затворов поликремниевой разводки и нижних обкладок конденсаторов проводят гравировку первого слоя нитрида кремния и первого слоя поликремния, формируя затворы МОП- транзисторов, поликремниевые межсоединения и нижние обкладки конденсаторов, Формируют области й истоков, стоков МОП-транзисторов, создают защитный слой двуокиси кремния на торцевых участках затворов, межсоединений, верхних и нижних обкладках конденсаторов и на областях истоков, стоков МОП-транзисторов. Удаляют одновременно первый и второй слои нитрида кремния, вскрывают области и+-контактов к истокам, стокам й МОП-транзисторов и проводят диффузию фосфора в верхние обкладки конденсаторов и области и+-контактов, 6 ил. гирования и последовательного ос первого слоя нитрида кремния, вто поликремния и второго слоя нитр ния; на фиг.2 - полупроводниковая ка после фотогравировки втор нитрида кремния и поликремния; н полупроводниковая подложка пер ровкой затворов МОП транзистор кремниевых межсоединений и обкладок конденсаторов; на фиг. проводниковая подложка после фо10 15 20 25 30 35 40 50 ния затворов МОП-транзисторов, поли- кремниевых межсоединений и нижних обкладок конденсаторов; на фиг,5 полупроводниковая подложка после формирования областей М-истоков, стоков и за щитного слоя двуокиси кремния; на фиг,6 - полупроводниковая подложка после удаления первого и второго слоя нитрида кремния, вскрытия областей и контактов и диффузии фосфора в области и+-контактов и верхние обкладки конденсаторов, .На подложку 1 со слоем изолирующей двуокиси кремния 2 и затворной двуокиси кремния 3 осаждают первый слой поли- кремния 4, легируют его диффуэией фосфора и последовательно осаждают первый слой нитрида кремния 5, второй слой поли- кремния 6 и второй слой нитрида кремния 7 (фиг.1).Проводят фотогравировку второго слоя нитрида кремния 7 и второго слоя поли- кремния 6, используя фотомаску 8, формируют верхние обкладки 9 конденсаторов (фиг.2).Проводят фотомаскирование, создавая маску 10, очерчивая области затворов МОП- транзисторов, поликремниевую разводку и нижние обкладки конденсаторов (фиг.3).Проводят гравировку первого слоя нит-.рида кремния 5 и первого слоя поликремния 4, формируя затворы 11 МОЛ-транзисторов, поликремниевые межсоединения 12 и нижние обкладки конденсаторов 13 (фиг.4).формируют области истоков, стоков 15 й-МОП транзисторов и создают защитный слой двуокиси кремния 16 на торцевых участках затворов, межсоединений, верхних и нижних обкладок, а также на областях истоков, стоков 15 й-МОП транзисторов (фиг,5),Одновременно удаляют первый слой нитрида кремния 5 с пленарных поверхностей затворов 11, межсоединений 12 и кон- тактных областей нижних обкладок 13 конденсаторов и второй слой нитрида крем ния 7 с верхних обкладок 9 конденсаторов. 4 Проводят фотогравировку слоя защитной двуокиси кремния 16, вскрывая окна к областям истоков, стоков 15 й МОП транзисторов и одновременно легируют верхние+ обкладки 9 конденсаторов и области и контактов 17 (фиг,6).Пример.На кремниевой монокристаллической подложке КЭФ 4,5 известными способами формируют области р кармана, области ка налоограничения, локальные участки изолирующей (полевой) двуокйси кремния толщиной 1 мкм и затворной двуокиси кремния толщиной 450 А. На изолирующую и затворную двуокись кремния в реакторе низкого давления осаждают первый слой нелегированного поликристаллического кремния.Легируют первый слой поликристаллического кремния диффузией из РОСз до поверхностного сопротивления 20-25 Ом/П . Осаждают первый слой Юзй 4. Осаждают второй слой нелегированного поликристаллического кремния.Далее осаждеют второй слой нитрида кремния, Используя процесс фотолитографии, формируют на поверхности второго слоя нитрида маску и проводят плазмохимическое травление второго слоя нитрида кремния и второго слоя поликремния, формируя верхние обкладки конденсаторов, Удаляют маску, Создают новую фоторезистивную маску из позитивного фоторезиста ФПТ. Для экспонирования используют светлопольный фотошаблон, содержащий темные фигуры. затворов, поликремниевой разводки и нижних обкладок конденсаторов. Проводят плазмохимическое травление первого слоя нитрида кремния и первого слоя поликремния, формируя затворы МОП транзисторов, поликремниевую разводку и нижние обкладки конденсаторов, при этом верхние обкладки перекрыты слоем фоторезиста (для формирования нижней обКладки).Удаляют органическую маску и формируют фоторезистивную маску для проведения ионной имплантации фосфора в области ис- токов, стоков М-канальных транзисторов, Проводят ионную имплантацию фосфора.Удаляют органическую маску. Затем проводят окислеиие в среде влажного кислорода областей истоков, стоков, торцевых участков затворов и верхней и нижней обкладок, при этом планарные участки затворов, верхней и нижней обкладок защищены от окисления нитридом кремния, Проводят ионную имплантацию бора в истоки, стоки р-канальных транзисторов во влажной среде. Проводят плазмохимическое травление оставшихся участков первого и второго слоев нитрида кремния, затворов, верхней обкладки и контактного участка нижней обкладки.Формируют маску, проводят травление окисла, вскрывая участки и -контактов в об+ластях й-истоков, стоков. Далее легируют второй слой поликристаллического кремния (верхняя обкладка. конденсатора), области п-контактов к монокремнию и повторно легируют затворы и области нижних обкладок конденсаторов, не перекрытые верхними, путем диффузии из РООз до поверхностного сопротивления 20-25 Омlа .Известными способами формируют области р контактов р-истоков, стоков, межслойную изоляцию, омические контакты иалюминиевую разводку,Способ позволяет уменьшить, число фотолитографий, что приводит к повышениювыхода годных, 5Другим преимуществом способа является то, что травление второго слоя поликремния. проводят по поверхности снеразвитым вертикальным рельефом, чтодает возможность устранить подтрав монокремния в области будущих истоков, стокови утоньшение поликремния электрода затвора и межсоединений, происходящее приплазмохимическом травлении, когда (в случае развитого вертикального рельефа) необходим перетрав для удалениянедотравленного второго слоя поликремния, остающегося на вертикальных ступенях первого слоя поликремния.Таким образом, повышается выход годных структур и надежность ИС.Формула изобретенияСпособ изготовления МОП ИС с конденсаторами, включающий осаждение на крем.ниевую подложку с полевым и затворным 25окислом первого слоя поликристаллического кремния, легирование его, формирование в нервом слое поликристаллическогокремния затворов МОП-транзисторов инижних обкладок конденсаторов на изолирующем окисле фотогравировкой, осаждение первого слоя нитрида кремния,осаждение второго слоя поликристаллического кремния, формирование во втором35 слое поликристаллического кремния верхних обкладок конденсаторов фотогравировкой, стравливание нитрида кремния и легирование обкладок конденсаторов примесью и-типа проводимости, формирование областей истоков, стоков МОП транзисторов, межслойной изоляции и алюминиевой разводки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода годных и надежности интегральных схем за счет уменьшения количества йроцессов фотогравировки, после осаждения и легирования первого слоя поликристаллического кремния осаждают первый слой нитрида кремния,второй слой поликристаллического кремния и второй слой нитрида кремния, формируют верхние обкладки конденсаторов фотогравировкой второго слоя нитрида кремния и второго слоя поликристаллического кремния, формируют затворы МОП- транзисторов, поликремниевую разводку и нижние обкладки кднденсаторов фотогравировкой первого слоя нитрида кремния и первого слоя поликристаллического кремния, формируют области истоков и стоков МОП-транзисторов, на не защищенных нитридом кремния поверхностях формируют защитный слой двуокиси кремния, после чего стравливают первый и второй слои нитрида кремния и проводят легирование примесью и-типа проводимости, одновременно легируя верхние обкладки конденсаторов и и+-контакты к областям истоков и стоков и МОП-транзисторов..Иолин ентал Составител Техред М,М КоРРектоР О,Кравцова ед иаводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул;Гагарина, 10 аказ 1080Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5