171264. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fém-oxid félvezető (MOS) tranzisztorok előállítására
11 171264 12 hoz szükséges időt, és így a termelékenységet növeli. A fenti eljárás egy változatánál all alap felső felületén kezdetben a 12 gate-oxid vastagságának csak egy részét képezzük ki (la ábra). A nitridált 13 réteget ezután az előzőek szerint hozzuk létre, és az alap hátoldalán keletkező oxidréteget eltávolítjuk. Ezt követően létrehozzuk a szilíciumdioxid 14 réteget, getterezzük és leválasztjuk. A nitridált 13 réteget ezután az eszköz inaktív tartományából például maratással eltávolítjuk, és ezáltal az alatta elhelyezkedő gate-oxidot felfedjük. A gate-oxidot most kezdetben vékonyabbra képeztük ki, mint a fenti két kiviteli példa esetében, és vastagsága körülbelül 500 és 1000 angstrom között volt. A nitridréteg eltávolítása után az eszköz inaktív tartománya felett ez a kezdeti gate-oxid szabadon marad. Ezt a szabadon maradó gate-oxidot ekkor az inaktív tartományból szelektíven eltávolítjuk. Az eszköz inaktív tartományán a kiválasztott szennyezést a találmány második foganatosítási módja szerint implantáljuk, és az inaktív tartományt ezt követően körülbelül 1000 °C hőmérsékleten a kívánt vastagságra reoxidáljuk. Ez a vastagság jellegzetesen 1,3 mikron értékű. A nitridált 13 réteg megmaradó része fölött (tehát a source- és drain-tartományok fölött) az oxidréteget ekkor eltávolítjuk. Ennek az oxidrétegnek a vastagsága az eszköz inaktív tartományának a hosszú ideig tartó oxidálása eredményeként körülbelül 250 angstrom. Ezen oxidréteg eltávolításakor a maratási folyamatot ismét a szükségesnél tovább, körülbelül 750 angstrom ekvivalens vastagságú oxidréteg marásának megfelelő ideig marjuk. Ez a túlmaratás biztosítja, hogy a nitridált 13 réteg felett az összes oxidot biztonsággal eltávolíthatjuk, ez a túlmaratás az inaktív tartomány oxidrétegét csak kismértékben befolyásolja. Ezt követően az eszköz kiképzendő source-, drain- és gate-tartományait fedő nitridált 13 réteget eltávolítjuk. A gate-et ezután újraoxidáljuk, hogy a source-, drain- és gate-tartományok fölött további 250—750 angstrom vastagságú oxidréteget hozzunk létre. Kívánság szerint ezt az újraoxidálást, valamint a kezdeti oxidálást getterező környezetben is elvégezhetjük. Az oxidálás során jellegzetesen halogén-getterezést kell alkalmazni; Erre azért van szükség, mert a nitridkiválás az oxidréteget szennyezheti. Megjegyezzük, hogy a találmány ez utóbbi kiviteli alakjánál az előzőekhez hasonlóan a kezdetben létrehozott gate-oxid állandóan az eszközön marad. Az eszköz inaktív tartományát fedő bármely oxid- vagy nitridréteget azonban az eljárás során eltávolítjuk, hogy azáltal a csatornaképződés megakadályozása céljából lehetőséget biztosítsunk a szennyezésnek az eszköz inaktív tartományába történő vitelére. Az inaktív tartomány oxidrétegét ezután ismét a kívánt vastagságúra képezzük ki. A gate-oxidnak a source-, drain- és gate-tartományokat fedő része azonban ezen műveletek során mindvégig az eszközön maradt, és így megakadályozta a gate-, source-és drain-tartományokban a szennyeződések képződését. A nitridált 13 réteg kiválasztása után az oxidréteg az eszköznek védelmet nyújt bármely 5 olyan nátriumos vagy egyéb fémes szennyezés ellen, amely egyébként ezen getterezés előtt bekövetkezhetett volna. A nitridréteg és az alatta fekvő oxidréteg eltávolításával kapcsolatban ismételten megjegyezzük, hogy vizuális ellenőrzé-10 si lehetőséget nyújt a tökéletes nitrideltávolítással kapcsolatban. A nitridréteg tökéletlen eltávolítása eltemetett kontaktusproblémákat, valamint bizonyos jellegű felületi problémákat okozhat. 15 Az inaktív tartomány oxidálása, valamint a nitridréteg eltávolítása után a gate-dielektrikumnak az utólagos oxidálása a különösen kisméretű MOS tranzisztorokra jellemző bizonyos nagymértékű Qss szélhatások megjelenését ki-20 küszöböli. A gate-oxid vastagságának a körülbelül 1200 angstrom méretűre növelése kismértékben növeli a küszöbfeszültség értékét is (jellegzetesen körülbelül 1,2 voltos értékről körülbelül 1,5 voltos 25 értékre). A 12 gate-oxid réteg 11 alapból való növesztésének a későbbi eljárási lépéseket megelőző elvégzése, amelyet az inaktív tartomány szelektív oxidálása követ, az eljárás során további jelen-30 tős előnyöket is von magával. Az egyéb szükséges eljárási lépések lehetővé teszik például a kiinduló tárcsa felületének optimális előkészítését. Lényegében kiküszöböli az alap N—típusú szenynyeződésének a gate-oxidációt követő „felhalmo-35 zódását", ugyanis a kezdeti oxidációs lépés során bekövetkező bármilyen szennyezés „felhalmozás" a későbbi eljárás során majdnem teljes mértékben eloszlik. Az inaktív tartomány oxidjának a gate-oxidon „keresztül" elvégezett nö-40 vesztésével bármely olyan diszkontinuitást elkerülhetünk, amely az egyenetlen oxidálási sebességekből származik, amikoris ezek a diszkontinuitások az ismert eljárások során a gate-oxid vastagabb inaktív tartományi oxid kiképzése 45 utáni növesztésének eredményeként adódtak. Az inaktív tartományi oxidrétegtől továbbá egyenletes átmenet keletkezik a gate-oxid felé, és így lehetőség nyílik vékony fém- vagy ellenállásrétegek óvatos felhelyezésére és pontos kikép-5Q zésére. A találmány egy alternatív foganatosítási módját használhatjuk kiürítéses működésű MOS tranzisztorok előállításához is. Ez az eljárás az alábbi eltérésektől eltekintve az előzőekben leírt ,. eljárási lépéseken alapul. Miután az eszköz inaktív tartományát oxidáltuk, a szilíciumdioxid 14g réteget és az sziliciumnitrid 13b tartományt a közbenső 13a oxidréteggel együtt eltávolítjuk az eszköz felületéről, és ezáltal a gaté-szigetelést a source-, drain- és gate-tartományok felett szabaddá tesszük. Ezt követően a gate-oxidon keresztül az alatta fekvő szilícium 11 alap egy kiválasztott tartománya felé 12b nyílást képezünk ki. A tárcsát ezután fotorezisztív réteggel vonjuk 65 be, és ezen réteget a kiválasztott source-, drain-6
