199039. lajstromszámú szabadalom • Rétegszerkezet MOS és CMOS févezető eszközök előállítására és eljárás az előállítás megvalósítására
7 HU 199039 B 8 nik, amellyel egy 200-1000 nm, célszerűen 400-600 nm vastagított 2a oxidréteget növesztünk. Amennyiben poliszilicium vezetéket nem alkalmazunk, azaz a 3. ábra szerinti fázis elmarad, akkor a 3 szilíciumnitrid réteg leválasztása is szükségtelen az első fázisban, azonban akkor illesztő jelek kialakítása szükséges a következő műveletekhez. Ezután a tranzisztorok leendő területén elvégezzük a tranzisztorok küszóbfeszültségét beállító implantációt úgy, hogy a környezeti felületet a 4 fotoreziszt lakk maszkkal fedjük le (4. ábra). Amennyiben az áramkörben nóvekményes és kiüritéses tranzisztoi’ok is vannak, akkor ez a fázis több maszkolási és ionimplantációs műveletet tartalmaz. A 2 oxidrétegben maszkolással és fotoreziszt technikával megnyitjuk a tervezett MOS tranzisztorok 12, 12b drain és source tartományainak 6a, 6b ablakait (5. ábra). Ez a lépés több változatban hajtható végre, úgymint: fotoreziszt technikával a 3 szilícium-nitrid réteg megnyitása, majd a 2 oxidréteg megnyitása, végül a teljes 3 sziliciumnitrid réteg lemarása; a 3 szilicium-nitrid réteg teljes lemarása, majd fotoreziszt technika útján 'a 2 oxidréteg megnyitása; a 3 szilicium-nitrid réteg és a 2 oxidréteg teljes eltávolítása, új gateoxid növesztése, majd azon fotoreziszt technikával a 12a, 12b drain és source tartományok megnyitása. Ezután az 1 szilícium alapszelet teljes felületére önmagában ismert rétegleválasztási műveletek alkalmazásával 200-800 nm, célszerűen 400-600 nm vastag 7 poliszilicium réteget választunk le (6. ábra). A 7 poliszilicium réteget ezután foszfor önmagában ismert ionimplantációjával olyan mértékben adalékoljuk, hogy az NS5-1018 atom/cm3 legyen, és igy a 12a, 12b drain és source tartományok diffúziójához forrósként alkalmazni lehessen. Az implantáció alternatívaként helyettesíthető foszfor leválasztással is, pl. POCb forrásból. Az adalékolt 7 poliszilicium réteg felületére az 50-500 nm, célszerűen 100-300 nm vastag 8 szilícium-dioxid réteget és a 30- -350 nm, célszerűen 50-150 nm vastag 9 szilícium-nitrid réteget választjuk le (7. ábra). Ezután maszkolással és fotoreziszt technikával behatároljuk a 7a tranzisztorok és a poliszilicium 7b vezetékek tervezett helyét, ezek környezetéből a 9 szilicium-nitrid réteget és a 8 szilícium-dioxid réteget önmagában ismert kémiai, vagy plazmás marási eljárásokkal eltávolitjuk, majd a fedetlenül maradt 7 poliszilicium réteget az eredeti vastagságának mintegy 1/4 részéig elvékonyítjuk (8. ábra). Ehhez a maráshoz a méretpontosság és az egyenletesség követelménye, valamint az oldalirányú alámarás minimalizálása miatt legcélszerűbb az önmagában ismert reaktiv ionmarás technikával, vagy az ionos porlasztási technikát alkalmazni. A visszamarásos eljárás helyettesíthető olyan megoldással, hogy a leendő tranzisztorok környezetéből a 7 poliszilicium réteget teljesen eltávolitjuk, majd egy második rótegleválasztással az eredeti 7 poliszilicium réteg 1/4 vastagságának megfelelő 20 második poliszilicium réteget hozunk létre a teljes felületen. Ennek a rétegnek a szelektív eltávolítása a leendő tranzisztorok felületéről az önmagában ismert stripping módszerrel, pl. fotoreziszt, poliimid, vagy alumínium közbenső réteg segítségével oldható meg. A 7 poliszilicium réteget a 10 visszaiúarással elvékonyitott területen oxidációval teljes keresztmetszetében átoxidáljuk. Az igy kapott 1% környezeti oxidréteg vastagsága - ha a 7 poliszilicium réteg 10 visszamarása az eredeti vastagság célszerűen 1/4 részére jó tűréssel készült - közel az eredeti 7 poliszilicium réteg vastagságával lesz megegyező, felülete pedig megfelelő simaságú (9. ábra). Oxidáció közben az adalékolt és az oxidáció ellen a 9 szilíciumréteggel védett 7 poliszilicium rétegből diffúzióval kialakulnak a tranzisztorok 12, 12b drain és source tartományai. A következő maszkoló és fotoreziszt lépéssel meghatározzuk a MOS tranzisztor vezérlő elektródájának - a 13 gate elektródának - a helyét és méretét, majd a behatároló területekről a 9 szilicium-nitrid réteget és a 8 szilícium-dioxid rétegek eltávolítása után a 7 poliszilicium réteget az eredeti vastagság célszerűen 1/4 részéig visszamarjuk (10. ábra). Ezután foszfor implantációval beállítjuk a 12a drain és a 12b source tartomány 14 gate illesztő tartományát a 13 gate elektródához. Ennek az implantációnak elegendően nagy energiájúnak kell lennie az adalékoláshoz az elvékonyitott, mintegy 100 nm poliszilicium és az alatta lévő 40-100 nm. vastag oxidon át. A dózisnak a 12a drain tartomány és a 12b source tartomány rétegellenállásának beállításához kell igazodnia. Egy következő oxidációs lépéssel (11. ábra) teljes keresztmetszetében átoxidáljuk a 7d elvékonyított poliszilicium réteget, miáltal a létrejövő 15 drain elektróda, 16 source elektróda és a 13 gate elektróda egymástól teljesen el lesz szigetelve. Ezáltal létrejön a MOS tranzisztor teljes szerkezete. A kontaktusokat a diffúziós 12a drain tartományhoz és a 12b source tartományhoz a megmaradó poliszilicium elemek, mint elektródák és vezetékek szolgáltatják. A kialakult szerkezetre a fémezés kapacitásának csökkentése érdekében - szükség esetén - még egy 500-100 nm vastag oxidréteget választunk le. A befejező műveletek során a 17 kontaktus ablakokat nyitjuk meg a poliszilicium elektródákhoz és vezetékekhez, majd a 18 összekötő fémezést hozzuk létre, végül pedig egy 1000-1200 nm vastag 19 passzívák) fedö-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
