199039. lajstromszámú szabadalom • Rétegszerkezet MOS és CMOS févezető eszközök előállítására és eljárás az előállítás megvalósítására
3 HU 199039 B 4 centrációjú adalékolt polisziliciuraból lévő source elektródák és drain elektródák anyagából az elektródák és a szilícium alapszelet érintkező felületei mentén diffúzió útján létrehozott diffúziós rétegek alkotják. Egy célszerű kiviteli alaknál a source elektródák! a drain elektródák és a gate elektródák, valamint az összekötő fémezés közé közbenső fémréteg útján csatlakozó második poliszilicium rétegből lévő összekötő hálózat van beiktatva, amelyet környezeti oxidréteg vesz körül és ágyaz be. A találmány szerinti eljárás MOS és/vagy CMOS félvezető eszközök rétegszerkezetének előállítására, elsősorban monolitikus integrált áramkörökben való alkalmazáshoz, - amelynek során szilícium alapszeleten source, drain és gate elektródákat, valamint azokat körülvevő és befoglaló szigetelő oxidréteget és/vagy környezeti oxidréteget, továbbá ezeket összekapcsoló összekötő fémezést és adott esetben vezetékeket hozunk létre, - azon alapul, hogy az előzetesen egyenletesen oxidált szilícium alapszelet felületére poliszilicium réteget viszünk fel, majd a source elektródákat, a drain elektródákat és a gate elektródákat körülvevő, leendő szigetelő oxidréteg és/vagy környezeti oxidréteg helyén a poliszilicium réteget elvékonyitjuk, végül pedig teljes mélységében átoxidáljuk. Egy célszerű foganatositási mód esetén a szilícium alapszeleten lévő oxidrétegben és sziliciumnitrid rétegben ablakokat nyitunk, majd az egész felületen 200-800 nm, célszerűen 400-600 nm vastag poliszilicium réteget alakítunk ki, ezt követően vagy a szilicium alapszelet teljes felületén, vagy - CMOS struktúráknál az n- és a p csatornás tranzisztorokhoz külön - a leendő source tartományok és drain tartományok helyén ionimplantációval diffúzióval NS5-1018 atom/cm3 koncentrációjú n vagy p típusúra adalékoljuk, majd a teljes felületére 50-200 nm, célszerűen 80-120 nm vastag szilicium-dioxid réteget és 40-120 nm vastag szilicium-nitrid réteget növesztünk, ezt követően a sziliciumdioxid réteget és a szilicium-nitrid réteget a source elektródák, a drain elektródák és a gate elektródák környezetéből eltávolítjuk, miközben a source elektródák, a drain elektródák és a gate elektródák helyén a poliszilicium réteg a szilicium-dioxid réteg és a szilicium-nitrid réteg által fedve marad, ezután a fedetlen poliszilicium réteget eredeti vastagságának célszerűen 1/4 részéig elvékonyitjuk, végül pedig az elvékonyított poliszilicium réteget a visszamarás helyén termikus oxidáció útján teljes mélységében átoxidáljuk. Egy további foganatositási módnál a fedetlen poliszilicium réteget teljes mértékben eltávolítjuk, majd a szilícium alapszelet teljes felületére az első poliszilicium réteg-vastagságának célszerűen 1/4 részét kitevő vastagságú második, amorf vagy poliszilicium réteget választunk le, majd ezt a második amorfvagy poliszilicium réteget a source elektródák, a drain elektródák és a gate elektródák első poliszilicium rétegből lévő, szilícium-di„oxid réteggel és szilicium-nitrid réteggel fedett felületeiről önmagában ismert striping eljárás pl. fotoreziszt, poliimid vagy aluminium közbenső réteg segítségével eltávolítjuk, végül pedig a megmaradó' második amorfvagy poliszilicium réteget termikus oxidáció útján teljes mélységben átoxidáljuk. Egy másik foganatositási mód esetén a source tartományokat és a drain tartományokat a poliszilicium réteg teljes mélységű átoxidálása során alkalmazott termikus oxidáció közben a megmaradó és a drain elektródákat, valamint a source elektródákat alkotó adalékolt polisziliciumból, mint diffúziós forrásból alakítjuk ki. Egy ugyancsak lehetséges foganatositási módnál a gate illesztő tartományok létrehozásához a gate elektróda helyének és méretének kijelölése után a gate elektródák és a source elektródák, valamint a drain elektródák között az első poliszilicium réteget elvékonyítjuk vagy eltávolítjuk, majd a megmaradó szilicium-dioxid rétegen és poliszilicium rétegen, vagy csak a szilicium-dioxid rétegen át a szilícium alapszeletre a source tartomány és a drain tartomány adalékjával azonos típusú adalékot implantálunk olyan mértékben, hogy az ily módon létrejövő gate illesztő tartomány rétegellenállása 100 Ohm/O értéknél kisebb legyen, végül pedig ezen tartományok felett az amorf- vagy poliszilicium rétegből annak teljes mélységű ótoxidálásával szigetelő oxidréteget hozunk létre. A találmány szerinti eljárással készülő kétszintes összeköttetésű eszközöknél az n csatornás tranzisztorok n típusúra adalékoít poliszilicium elektródáinak és a p csatornás tranzisztorok p típusúra adalékolt poliszilici-< um elektródáinak első szintű összekötését második poliszilicium réteggel valósítjuk meg oly módon, hogy a poliszilicium elektródákhoz a szigetelő oxidrétegen át nyitott kontaktus ablakokba mind az n, mind a p típusú szilíciummal hőkezelés után szilicideket alkotó, ezáltal ohmos kontaktust képezőközbenső fémréteget, pl. platinát, titánt vagy tantál, wolfram és molibdén csoport valamely elemét viszünk fel, végül pedig az egész szelet felületére a közbenső fémrétegen át a poliszilicium elektródákkal kontaktust alkotó, kisebb, mint 100 Ohm/Q rétegellenállású poliszilicium réteget viszünk fel, amelyből összekötő hálózatot és az azt körülvevő és beágyazó, környezeti oxidréteget alakítunk ki. A találmány szerinti rétegszerkezet és annak előállítására szolgáló eljárás több előnyös tulajdonsággal rendelkezik. Ezek közül a leglényegesebb, hogy lehetővé válik a kritikus méretek és távolságok biztonságos tartása, továbbá kedvező feltételek jönnek létre 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
