199039. lajstromszámú szabadalom • Rétegszerkezet MOS és CMOS févezető eszközök előállítására és eljárás az előállítás megvalósítására
9 HU 199039' B 10 réteget választunk le. A fenti eljárás eredményeként létrehoztuk a 12. ábrán látható végleges rétegszerkezetet. A 24. ábra egy p-zsebes CMOS alkalmazású változatot mutat. Ez a kiviteli alak abban különbözik a 12. ábra kapcsán ismertetett felépítéstől, hogy a 15 drain elektróda, a 16 source elektróda és a 13 gate elektróda, valamint a 18 összekötő fémezés közé a 20 második poliszilícium rétegből kialakított 20a összekötő hálózat van beiktatva, amelyet a 20b környezeti oxidréteg vesz körül és ágyaz be. A fenti rétegszerkezet az alábbi fázisok útján hozható létre: Az n típusú, 100 orientációjú és 50- -500 Ohmcm-es fajlagos ellenállású 1 szilícium alapszeleten a CMOS technikában ismert módszerekkel az la p típusú zsebet hozzuk létre, majd a teljes felületet pl. termikus oxidáció útján az 50-500 nm, célszerűen 10.0- -200 nm vastagságú 2 oxidréteggel látjuk el (12. ábra). Ezután a 4 fotoreziszt lakk maszkkal fedve a nem implantálódó felületeket sorban elvégezzük a környezet inverzió gátló implantját és az egyes tranzisztor típusok küszöbfeszültség beállító implantját (14. ábra). A 2 oxidréteg eltávolítása után megnövesztjük a teljes felületen a tranzisztorok tervezett, gate-oxidját, amelynek vastagsága célszerűen 40-120 nm tartományban van, majd ezen maszkolással és fotoreziszt technikával megnyitjuk a tranzisztorok aktiv tartományainak 6a...6d ablakait (15. ábra), Az 1 szilícium alapszelet teljes felületére a félvezető technikában önmagában ismert eljárások egyikével 200-800 nm, célszerűen 300-500 nm vastagságú adalékolatlan 7 poliszilicium réteget választunk le, majd azt bőr és foszfor ionimplantációjával a p csatornás tranzisztorok tervezett helyén p típusúra, az n csatornás tranzisztorok helyén n típusúra adalékoljuk úgy, hogy az adalékkoncentréció mindkét típusnál N>5xl018 atom/cm3 legyen. Implantáció alatt a nem adalékolandó felületeket a 4 fotoreziszt maszkkal takarjuk le (16. ábra). A lokálisan már adalékolt 7 poliszilícium rétegre önmagában ismert eljárásokkal egy 100-800 nm, célszerűen 300-500 nm vastag 8 szilicium-dioxid réteget, majd egy 50-300 nm, célszerűen 100-200 nm vastag szilícium-nitrid réteget választunk le (17. ábra)., A p és n csatornás tranzisztorokat körülvevő - field - tartományokban a 7 poliszilícium réteget az eredeti vastagságénak célszerűen 1/4 részéig marással elvékonyítjuk (18. ábra). Ez a lépés azonos a 8. ábra kapcsán leírtakkal, és ugyancsak helyettesíthető a réteg teljes lemarásával a kívánt helyekről az új vékonyabb poliszilícium leválasztásával. Ezt követi a 9. ábránál leírtakkal azonos oxidációs művelet, amelyben a 10 visszamarások helyén a 7d elvékonyitott poliszilícium réteget teljes keresztmetszetében átoxidáljuk, miáltal létrehozzuk a 11 környezeti oxidréteget (19. ábra). Az oxidáció alatt az adalékolt poliszilicíumból, mint forrásból létrejönnek diffúzió útján a tranzisztorok 12a, 12c drain tartományai és a 12b, 12d source tartományai. Az oxidációtól megvédett poliszilícium elemekben újabb maszkolási és fotoreziszt művelettel kijelöljük a tranzisztorok 13, 13a gate elektródáinak helyét és méretét, valamint a 12a, 12c drain tartományokat és a 12b, 12d source tartományokat zárt gyűrűben körülvevő inverziógátló - chanel stopper - tartományok helyét. Ezután a polisziliciumot a 13, 13a gate- 15, 15a drain és a 13, 13a gate- 16, 16a source közötti tartományokban, valamint az inverziógátló gyűrűk helyén az eredeti vastagság célszerűen 1/4 részéig visszamarjuk (20, ábra). A visszamarás után fotoreziszt maszkolás mellett bór és foszfor implantációjával beállítjuk a tranzisztorok 12a, 12c drain tartományainak és a 12d, 12b source tartományainak önillesztését oly módon, hogy a p csatornás tranzisztorok őnillesztó bórimplantációjával egyidejűleg implantáljuk az n csatornás tranzisztorok inverziógátló gyűrűjét, az n csatornás tranzisztorok foszforos őnillesztó implantációjával egyidejűleg pedig a p csatornás tranzisztorok inverziógátló gyűrűjét. A 7d elvékonyitott poliszilícium réteget oxidációval teljes keresztmetszetében £toxidáljuk oly módon, hogy a poliszilíciumból lévő 13, 13a gate elektródák, 15, 15a drain elektródák és a 16,’ 16a source elektródák a 11 környezeti oxidréteg által egymástól teljesen elszigetelődjenek (21. ábra). Ezáltal lét-, rejött a tranzisztorok végleges struktúrája. Ezután a poliszilíciumból lévő 13, 13a gate elektródák, 15, 15a drain elektródák és a 16, 16a source elektródák felett lemarjuk a 9 szilícium-nitrid réteget és a parazita kapacitások csökkentése érdekében egy közbenső, 300-1000 nm vastag oxidréteget választunk le. Ezen oxidrétegen kontaktus ablakot nyitva a 13, 13a gate elektródák, a 15, 15a drain elektródák és a' 16, 16a source elektródák felületére mind az n, mind a p típusúra poliszilíciummal szilicidet képező 131, 131a, 151, 151a, 161, 161a közbenső fémréteget viszünk fel, amely platina, titán, tantál, volfram, vagy nolibdén lehet. A szilicíd zónát semleges gázban végzett 500-900 °C-os hőkezeléssel alakítjuk ki, a sziliciddé át nem alakult fémet pedig a felületről marással távolitjuk el, az előző fázisok szerint kialakított szerkezetre pedig a 20 második poliszilicium réteget ''isszuk fel önmagában ismert félvezetőtechnológiai lépésekkel (22. ábra). A 20 második poliszilícium réteg vastagsága 200-1000 nm, célszerűen 400-600 nm, rétegellenállésa pedig 20-80 Ohm/ Q tartományban van, miáltal belőle poliszilícium vezetékek alakíthatók ki a 17, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
