SP - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

144 FEKT Vysokého učení technického v Brněnitridu a podložního oxidu, tj. v aktivní oblasti, při následujících implantacích tzv.ochranných prstenců pod polním oxidem.Je-li u čísla operace použito X, je tato operace prováděna alternativně a není trvalousoučástí základního technologického postupu.Následuje 2. maskovací operace (Obr. 78.5) pro vymezení aktivních oblastí, ve kterýchbudou lokalizovány tranzistory. Součástí maskování je i mytí povrchu desek, v tomto případědoprovázené mechanickým čištěním, aby se zvýšila přilnavost fotorezistu. Pokud byldeponován HTO v operaci X15, je nutné jej nejdříve odstranit mokrým leptáním (pomocíleptadla na oxid - operace X17) a následuje plazmatické (tzv. suché) leptání nitridu (Obr.78.6). Současně s tímto leptáním je odstraňována i rezistová maska, jejíž zbytky jsou ještěmokrým způsobem doleptány ve směsi koncentrované kyseliny sírové a H 2 O 2 .Další dvě úrovně masek (3. a 4.) mají podobný účel - vymaskovat kolem aktivníchoblastí prstence, ve kterých bude implantací zvýšena dotace na jámě (Obr. 78.7) i na Sisubstrátu (Obr. 78.8). Jako dopující prvky jsou použity B nebo P. Tím se zvýší prahovánapětí na parazitních tranzistorových strukturách, které budou přirozeně vznikat při depozicivodivých vrstev na polní oxid, tj. mimo aktivní oblasti. Při tom se využívá krycích vlastnostívrstev SiO 2 , nitridu a případně i HTO nad aktivní oblastí. V tomto případě, stejně jako uoperací přípravy jámy je velmi užitečné, ne-li nezbytné, provádět pro určení implantačníchdávek a teplotních režimů počítačové simulace.Po odstranění rezistové masky a eventuálním odstranění HTO, který ještě zbývá nanitridu, je provedena důležitá operace lokální oxidace (Obr. 78.9). Její název je odvozen odskutečnosti, že oxidace Si desek je prováděna jen v místech, kde není vrstva nitridu, kterázabraňuje přístupu oxidačnímu prostředí k povrchu Si. Oxidant však může difundovat podnitridovou masku ve vrstvě podložního oxidu a přitom způsobovat oxidaci křemíku i podmaskou. Vzhledem k tomu, že lokální oxid je asi 10x tlustší než podložní oxid, vzniká tak jižvýše zmíněná přechodová oblast nazývaná také „ptačí zobák” (bird´s beak). Její geometrickérozměry jsou závislé na tloušťce nitridové masky, podložního oxidu, vlastního lokálníhooxidu i teplotě oxidačního procesu. Východiskem pro zmapování této struktury je opět věrnýmodel a počítačová simulace, protože současně s lokální oxidací probíhá i redistribucepříměsí v Si deskách.Následuje plazmatické leptání oxinitridu a nitridu, tj. nitridové masky, která v průběhulokální oxidace částečně zoxidovala. Dále je pro očištění povrchu provedena rafinačníoxidace. V operaci č. 28 je v této technologii uvažováno větvení. Jednak je možné pokračovatleptáním rafinačního oxidu, přitom je nutné zajistit, aby se tloušťka lokálního oxidu podstatněnezměnila a jednak je možné vložit další operaci: vysokoenergetickou implantaci pod kanáltranzistoru typu P. Důvodem pro tuto implantaci je potřeba zmenšit velikosti ochuzenýchoblastí v oblasti kolektoru a emitoru při funkci prvku v souvislosti s potlačením jevů krátkéhokanálu, které se začínají u 3 µm technologie objevovat. Rozměry ochuzené oblasti se sníží,bude-li dotace pod kanálem vyšší než asi 10 16 cm -3 . To platí pro tranzistor s kanálem P.Tranzistoru s kanálem N je umístěn v jámě, jejíž úroveň dotace je (z implantace) vyšší (asi10 16 cm -3 ), a proto není u něho pro tento jev výrazná náchylnost.Při použití alternativní cesty s implantací pod kanál jsou prováděny operace X28depozice Al o tloušťce 1,2 µm a maskování 5. maskou. Poté následuje odleptání vrstvyhliníku v oblasti hradla P-kanálového tranzistoru a je provedena vysokoenergetickáimplantace (300 keV) fosforu. Výsledkem je zvýšení dotace substrátu až do hloubky cca 0,5µm, která se následnými vysokoteplotními operacemi ještě zvětší. Nakonec je odstraněna 5.maska včetně Al vrstvy a pokračuje se již standardní operace: leptáním rafinačního oxidu.