171264. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fém-oxid félvezető (MOS) tranzisztorok előállítására
9 171264 10 lejtése irányt vált. Az oxidált 16b tartomány felületén 16g mélyedés keletkezik, majd az inaktív tartományi oxid a 16h tartományban fokozatosan lapos felületűvé válik és vastagsága is egyenletes lesz. A nagymértékben szennyezett N—típusú anyag 11b tartománya éppen a 16b tartomány alsó felülete alatt marad. A 12 gate-oxid és a 16 inaktív tartományi oxid felső felülete fölött a polikristályos szilícium 17 réteg a 12c csúcs és a 16g mélyedés jelenléte ellenére is lényegében egyenletes vastagságú bevonatot képez. A találmány egy1, második foganatosítási módja az előzőtől számos eljárási lépésben különbözik. Ennél a megoldásnál a 11 alapot oxidáljuk és ezáltal hozzuk létre a 12 gate-oxidot. Ezt követően a 12 gate-oxid fölé körülbelül 1000 angstrom vastagságban nitridált 13 réteget képezünk ki (lb ábra). A 11 alap hátoldalán képződött, és az ábrán' fel nem tüntetett oxidokat például maratással« eltávolítjuk. Ez az oxid a gate-oxid létrehozásával egyidejűleg keletkezett, és vastagsága is ezzel.körülbelül azonos (tipikusan 1000 angstrom). A nitridált 13 réteg felső felületére ezt követően szilíciumdioxid 14 réteget képzünk ki (lb ábra). A 14 réteg létrehozását megelőzően a nitridált 13 réteget kívánság esetén oxidálhatjuk, hogy: ezáltal a 14 réteg létrehozását javított jellemzőjű alappal elősegítsük. A 14 réteg vastagsága 5000 angstrom körül van. Az így képzett szerkezetet magas, jellegzetesen 1070 °C körüli hőmérsékleten adott ideig foszfortriklorid vegyülettel getterezzük. A getterezés befejezése után a 14 réteget az eszközről leválasztjuk. A nitridált 13 réteget ekkor oxidáljuk. Ezt az oxidálást tipikusan 1000°-os gőzben annyi ideig végezzük, amennyi időre 50 angstrom körüli vastagságú oxidréteg létrehozásához szükség van. A nitridréteget fedő 50 angstrom vastagságú oxidréteget ezután az eszköz inaktív tartományáról eltávolítjuk, és ezáltal a nitridrétegen csak a source-, drain- és gate-tartományok fölött hagyunk oxidréteget. Az oxidrétegnek az eszköz inaktív tartományából való eltávolítása után a szabadon maradó nitridréteget 155° hőmérsékleten foszforsavas marószerrel eltávolítjuk. Ezen lépést követően a szabaddá váló gateoxidot (amelynek vastagsága körülbelül 1050 angstrom) eltávolítjuk. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy a tökéletlen nitridréteg-eltávolítás következtében az inaktív tartomány oxidrétegének a maratlan vagy csak részben mart felületeit megfigyelhessük. Azokat a nitridtartományokat, amelyeket nem szándékosan az eszköz inaktív tartományán hagytunk, így ezen eljárási fázis során könnyen észrevehetjük és eltávolíthatjuk. 5 Ezt követően ion-implantációs eljárással az eszköz inaktív tartományába szennyezéseket implantálunk. Ezeket a szennyezéseket 40 KeV energiájú ionsugár felhasználásával 2.1012 atom/cm2 felületi koncentrációig implantáljuk. Miután az eszköz inaktív tartományában az ion-implantációt elvégeztük, az inaktív tartományt 1000°-os gőzben ismét oxidáljuk, és ezáltal körülbelül 1,3 \x.m vastagságú oxidréteget növesztünk. A 11 alapon vagy abból a későbbiekben kiképzendő source-, drain- és gate-tartományokat fedő sziííciumnitrid feletti oxidréteg kezdetben 50 angstrom vastag volt. Az inaktív tartó-5 mány oxidálása után ez az oxidréteg körülbelül 250 angstrom vastaggá vált. A nitridréteg felett elhelyezkedő ezen 250 angstrom vastagságú oxidréteget ekkor maratással eltávolítjuk. A maratást hosszabb ideig végezzük, mint amennyi ezen 10 250 angstrom oxidrétegnek a nitridrétegről való eltávolításához feltétlenül szükséges lenne, és ezt az időt egy extra oxidrétegmennyiség (például egészen 750 angstrom vastagságig) eltávolításának megfelelő hosszúságúra választjuk, hogy 15 ezáltal a nitridrétegen elhelyezkedő oxidok tökéletes eltávolítását biztosítsuk. A gate-oxid fölött elhelyezkedő nitridet végül egy további maratási lépésben eltávolítjuk, és ezáltal a 11 alapnak azon a felületén elhelyezkedő gate-oxidot 20 (1050 angstrom vastagságút) szabaddá tesszük, ahol az alapon vagy az alapból a source-, drain-és gate-tartományokat fogjuk létrehozni. Az ezt követő lépések már azonosak a találmány első kiviteli alakja kapcsán ismertetett megfelelő lé-25 pésekkel. Ezen utóbbi foganatosítási módnak az a jellegzetessége, hogy a source és drain maszkírozási méreteit vékony (jellegzetesen 50 angstrom vastagságú) maszkírozó oxid marásával szabályoz-30 zuk ahelyett, hogy körülbelül 6000 angstrom vastagságú szilíciumdioxid réteget maszkíroznánk és marnánk. A vastag szilíciumdioxid réteg befolyásolhatja a source-, drain- és gate-tartományok méreteit, mivel a vastag szilíciumdio-35 xid réteg oldalirányú maratási sebessége ellenőrizhetetlenül változhat (14 réteg az lb ábrán). A source-, drain- és gate-tartományok oldalirányú kiterjedésének kijelölésére így csupán 50 angstrom vastagságú oxidréteget alkalma-40 zunk, és így ez jelentős mértékben megjavítja ezen tartományok kiképzési pontosságát, mivel a szilíciumdioxid maratási tulajdonságaira ez a megoldás kevésbé érzékeny, továbbá az első nitrid 13 réteg és a 12 gate-oxid réteg source- és 45 drain-nyílásainak kiképzése során csökkennek azok az optikai hatások, amelyek például a fénydiffrakció és a fényszóródás következményeként keletkeznek. Az eszköz inaktív tartományánál a szelektált 50 szennyezések implantálásához szükséges ionimplantációs energiát az inaktív tartományban levő kezdeti oxidréteg eltávolításával jelentős mértékben csökkentettük. A foszfor implantálásához szükséges energia találmányunk kiviteli 55 alakjánál így 120 KeV értékről 40 KeV értékre csökkent. Egy alternatív megoldásnál kívánság esetén lehetőség nyílik a félvezető eszköz inaktív tartományában a szennyezők vegyi úton elvégzett kiválasztásával történő felvitelére is. 60 Az inaktív tartomány oxidrétegének vastagságát végül az előző esethez képest vékonyabb, körülbelül 1,3 mikron vastagságú oxidrétegből képezhetjük ki. Ez a vastagságcsökkenés csökkenti 65 az inaktív'tartomány oxidrétegének létrehozásá-5
