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

7 171264 8 A 11 alapba ezt követően szennyezést, ha a 11 alap N—típusú vezető, jellegzetesen bórt diffundáltatunk, hogy ezáltal létrehozzuk a MOS tranzisztor source- és drain- 19a és 19b tartományait. Bár az előzőek szerint a source- ési drain- 19a és 19b tartományok felett az oxidot ekkorra már teljesen eltávolítottuk, kívánság esetén a gateoxid eltávolítását részlegesen is megoldhatjuk. A 12 gate-oxidnak a 11 alapon a diffúzió során meghagyott részét azonban elég vékonyra kell választani ahhoz, hogy rajta keresztül még lehetővé tegye a szennyezések keresztülhatolását a 12 gate-oxid alatti source- és drain- 19a és 19b tartományok létrehozása céljából. A source- és drain- 19a és 19b tartományok létrehozásához a bornak a 11 alapba történő diffúziója során a bór behatol a polikristályos szilíciumot tartalmazó 17 réteg 17a és 17d tartományaiba is, és ezáltal létrehozza a gate- 17a elektródot és a konduktív 17d kivezetőt. Ha a diffúziót oxidáló atmoszférában végezzük, a source- és drain-tartományok fölött vékony oxidréteg fog képződni. Ezen oxidréteg egy része eltávolítható, hogy lehetővé tegye drain-19b tartomány villamos csatlakoztatását. Megjegyezzük, hogy a 19a tartományt a 12b nyíláson keresztül (le ábra) már bekötöttük, mégpedig a polikristályos szilíciumból képzett 17b tartomány segítségével. Egy alternatív megoldásnál a 19a tartomány felé például alumíniumból képzett fémkontaktust is képezhetünk. A szennyezett gate- 17a elektród, a szennyezett konduktív 17b kivezető, valamint a source-és drain- 19a és 19b tartományok P—típusú szenynyezéssel elvégzett diffúzió során történő kiképzését követően az eszköz felső felülete fölé paszsziváló anyagból képzett 20 réteget képezünk ki (lg ábra). A 20 réteg jellegzetesen körülbelül 6000 angstrom vastagságú foszforral szennyezett szilíciumdioxid rétegből áll. Az eszköz felső felületén kívánság szerint azonban egyéb szigetelő és/vagy passziváló réteg is kiképezhető. Ezek a rétegek kívánság szerint többszörös kiképzésűek is lehetnek és például szilíciumnitrid rétegeket is tartalmazhatnak. A 10 tárcsa hevítésével ezt követően a 20 réteg üvegét megömlesztjük, és ezáltal folytatjuk a bór diffundáltatását a 11 alap 19a és 19b tartományaiba, hogy így a source- és drain- 19a, 19b tartományokat tovább kiterjesszük. A félvezetők gyártástechnológiája területén ez az eljárás már ismert, részleteiben ezért nem tárgyaljuk. A fenti hőkezelés befejezéseként a 20 rétegben kontaktusnyílásokat hozunk létre, hogy ezáltal felfedjük a 11 alap azon részeit, amelyeken villamos kontaktusokat kell létesítenünk. Míg a 19a tartomány bekötését már a polikristályos szennyezett szilícium 17d kivezetővel megvalósítottuk, a 19b tartománynál villamos érintkezést kell létesíteni. A 20 rétegben ismert fotolitográfiai és maszkírozási eljárások felhasználásával a 19b tartomány felületét szabaddá tevő 20a kontaktusablakokat hozunk létre. A 20 rétegben kiképzett korábbi ablakokon keresztül ezenkívül kontaktust létesítünk az eszközön maradó szenynyezett polikristályos szilíciummal is. A 10 tárcsa hátsó oldalán levő oxidált 16e és 16f tartományokat ekkor például marással eltá-5 volítjuk (ld ábra). A 20 réteg felső felületén most vezető anyagból 21 réteget képezünk ki. Ezt a réteget jellegzetesen gőzölt alumíniumból hozzuk létre. A 21 réteg a 20 rétegen keresztül létesített ablakokon, például a 20e ablakon át 10 érintkezést hoz létre a 11 alap felületi tartományaival. A villamosan vezető 21 réteg vastagsága egy kiviteli alaknál 1,2 |im volt. Ezt az alumíniumból képzett 21 réteget ezután maszkkal történő lefedéssel és maratással úgy alakítjuk 15 ki, hogy az eszköz felső felületén a megfelelő villamosan vezető kivezetőrajzolat keletkezzen. Ez a maszkolási és maratási lépés is jól ismert, továbbiakban tehát nem ismertetjük. A 10 tárcsát ezután ötvözzük, hogy jó villamos 20 érintkezést hozzunk létre a 21 réteg egyes részei és a 11 alap között. Az utolsó lépésben foszforral szennyezett szilíciumdioxidból körülbelül 1 \im vastagságú réteget hozunk létre a 10 tárcsa felületén. Ezt a 25 lépést a 21 rétegből az eszköz felső felületén kiképzendő érintkezőhelyek maszkolása, és a szilíciumdioxidnak a kimarása követi, amely utóbbi lépés célja az érintkezési helyek és az ezek között elhelyezkedő rájzolati tartományok sza-30 badon hagyása. A fenti eljárással létrehozott eszköznek a 19a tartomány felé eltemetett 17d érintkezője van. A 11 alap felületét, amelyen a tranzisztorokat képezzük ki, minden esetben a 12 gate-oxid vé-35 di, és ezáltal megakadályozza szennyezéseknek a 12 gate-oxid és a 11 alap közötti határfelülethez való hatolását. Az eljárás során az eszköz inaktív tartományában további szilíciumoxid 16a, 16b tartományokat hoztunk létre, és ez az 40 inaktív tartományi oxid a gate-oxid kiterjesztését jelenti. A találmány fontos jellemzőjeként a 12 gate-oxid és a 16 tartományi oxid közötti határfelület keskenyedő jellegű, és ezáltal csökkenti azon lépéseknek a szigorúságát, amelyek a 45: konduktív ki vezetőknek, például a 17d kivezetőknek és a 21 rétegnek az alattuk elhelyezkedő félvezető eszköz érintkező source- és drain-tartományaihoz történő vezetéshez szükségesek. A gate- 17a tartomány érintkeztetéséhez szüksé-50 ges lépés szigorúságát ez a keskenyedő felület hasonlóképpen csökkenti. A 2. ábrán a 12 gate-oxid és az inaktív tartományi oxid 16b tartománya közötti átmeneti tartományt részletesebben tüntettük fel, amelynél 55 az le ábra szerint mindkét oxidot polikristályos szilíciumból képzett 17 réteg fedi. A 2. ábrán feltüntetett szerkezet a 12 gate-oxid és az inaktív tartományi oxid 16b tartománya közötti átmeneti tartomány tényleges fényképén alapul. A 2. 60 ábra szerint az inaktív tartományi oxid 16b tartománya a 12 gate-oxid fokozatos kiterjesztésének tekinthető, amelynek vastagsága fokozatosan meghaladja a 12b nyílás vastagságát. A 12c csúcsban az oxid fokozatos vastagságnövekedése 65 hirtelen befejeződik és a 16b tartomány felületi 4