Проектирование БИС. Лабораторный практикум. Учебно-методическое пособие

SiO2 (400 Å) производится осаждение нитрида кремния Si3N4, затем – вторая фотолитография. Нитрид кремния удаляется с незащищенных фоторезистом участков плазмохимическим травлением (рис. 9).

Для предотвращения образования инверсных каналов выполняется ионная имплантация: сначала фосфором в незащищенные нитридом кремния участки поверхности (рис. 9), а после третьей фотолитографии – бором в незащищенные фоторезистом и нитридом кремния участки поверхности областей р-кармана (рис. 10).

Термическое окисление под давлением завершает формирование мезаобластей и изолирующих областей. При этом участки, покрытые нитридом кремния, не окисляются, а вне этих участков вырастает окисел толщиной 1 мкм (рис. 11).

На третьем этапе маршрута формируются структуры КМОП транзисторов (рис. 12–16). Сначала осуществляется жидкостное удаление нитрида кремния с поднитридным окислом, затем выращивается подзатворный окисел толщиной 400...450 Å, а уже на него осаждается поликремний Si*(n) (рис. 12).

31

Затем проводятся четвертая фотолитография и плазмохимическое травление поликремния. В результате формируются затворы транзисторов (рис. 13) и участки поликремниевой разводки (на рис. 13 не указаны).

Для создания стоков и истоков транзисторов сначала выполняется тонкое термическое окисление участков поликремния, затем – пятая фотолитография и ионная имплантация фосфора (рис. 14).

истоков n-МОП транзисторов

Наконец, шестая фотолитография и ионная имплантация бора

(рис. 15).

В конце этапа проводятся отжиг, завершающий формирование транзисторов, и пиролитическое осаждение окисла кремния, выполняющего роль межслойной изоляции (рис. 16).

32

Четвертый этап маршрута заканчивает формирование БМК. Для этого после седьмой фотолитографии производится вскрытие контактных окон к областям стока, истока и электроду затвора транзисторов с помощью комбинированного плазмохимического и жидкостного травления. В заключение напыляется пленка алюминий-кремний: 99 % Al и 1 % Si (рис. 17). Если предполагается дальнейшее длительное хранение БМК (более одного года), то пленка алюминий-кремний покрывается фоторезистом.

На пятом этапе маршрута проводится специализация БИС созданием межсоединений. Они формируются в результате восьмой фотолитографии и прецизионного жидкостного травления пленки алюминийкремний. Заключительными операциями являются осаждение пленки фосфоросиликатного стекла (ФСС) для защиты БИС от внешней среды (рис. 18), девятая фотолитография и травление ФСС для вскрытия контактных площадок кристалла.

33