171264. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fém-oxid félvezető (MOS) tranzisztorok előállítására

MÁCYAR SZABADALMI 171264 NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS á&C á&C Nemzetközi osztályozás: V$ Bejelentés napja: 1974. I. 2. (FA—956) Elsőbbsége: Amerikai Egyesült Államok: 1973.1. 15. (323 672) M 01 L 29/78 ORSZÁGOS Közzététel napja: 1977. VI. 28. TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1978. VI. 30. Feltalálók: SEEDS Robert Boehm mérnök, Palo Alto, LUCE Robert Lee mérnök, Los Altos Hills, California, Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: Fairchild Camera and Instrument Corporation, Mountain View, California, Amerikai Egyesült Államok Eljárás fém-oxid-félvezető (MOS) tranzisztorok előállítására, valamint azok struktúrája A találmány fém-oxid-félvezető tranzisztorokkal, a továbbiakban MOS tranzisztorokkal kapcsolatos, különösen pedig olyan MOS szilícium tranzisztorokkal, amelyekben a vezérlő elektródot, a továbbiakban gate-et képező oxidot úgy képezzük ki, hogy ezáltal előre meghatározott jellemzőkkel rendelkező, maximálisan stabil és reprodukálható MOS tranzisztorok keletkeznek. A MOS típusú tranzisztorok régóta ismertek. Az ilyen tranzisztorokban a szigetelőréteg és az ez alatt fekvő forrás, a továbbiakban source, és nyelő, a továbbiakban drain, tartományokat tartalmazó félvezető anyag közötti határfelületnél a tranzisztorok már a legkisebb szennyezésre is fokozottan érzékenyek. A MOS tranzisztorok méreteinek csökkenésével a maszkok, különösen pedig a source- és drain-maszkok elhelyezése egyre nagyobb jelentőséggel bír. Az önpozícionáló gate-tel rendelkező polikristályos szilícium felhasználása a source- és drain-tartományok méreteinek csökkentését teszik lehetővé, és csökkenti a gatenek a source- és drain-tartományokhoz képesti átlapolódását, ezáltal pedig növeli a MOS tranzisztor működési sebességét. Ezt az eljárást Klein és társai ismertették az 1972. június 27-én kibocsátott és 3 673 471 számú amerikai egyesült állomokbeli szabadalmi leírásban. A MOS tranzisztorokban a source- és draintartományokat tartalmazó félvezető alap és a 10 15 20 25 30 gate közé vékony szigetelőréteget szoktak helyezni abból a célból, hogy az eszköz inaktív tartományában megakadályozzák a félvezető anyag nem kívánatos olyan átváltásait, amelyek a gatere kapcsolt feszültség hatására következnek be. Az eszköz ezen inaktív tartományára lényegesen vastagabb szigetelőréteget helyeznek, mint a gate alá. A Klein és társai által bejelentett, hivatkozott szabadalmi leírásban ismertetetteknek megfelelően az inaktív tartomány szigetelése jellegzetesen egy nagyságrenddel vastagabb a gate szigetelésénél. A MOS tranzisztorok ismert eljárással történő előállításánál az alaplemezen először ezen inaktív tartományhoz tartozó oxidokat képezik ki. Ezen oxidok azon tartományait, amelyek a félvezető alap azon tartományai felett helyezkednek el, amelyen a későbbiekben a source-t és draint képezik ki, a későbbiek során eltávolítják. A source- és drain-tartományok kiképzése után ezeket az oxidokat, a gate-tartomány felett is eltávolítják, majd kiképezik a gate oxidréteget. A gate-oxid vastagsága jellegzetesen 1000 angstrom nagyságrendjébe esik. A félvezető alap aktív tartományait fedő oxidok eltávolítása során az alap ezen tartományai könnyen szennyeződhetnek és ez egyenletes gate-oxid vastagságnövesztése esetében megnehezíti az eszköz további feldolgozását. A szennyeződések jellegzetesen az inaktív tartomány oxid-171264 1