IT8020023A1 - MATERIALE COMPOSITO DI PASSIVAZIONE PER UN DISPOSITIVO SEMICONDUTTORE COMPRENDENTE UNO STRATO DI NITRURO DI SILICIO (Si3 N4) ED UNO STRATO DI VETRO AL FOSFOLICATO (PSG) E METODO DI FABBRICAZIONE DELLO STESSO - Google Patents

MATERIALE COMPOSITO DI PASSIVAZIONE PER UN DISPOSITIVO SEMICONDUTTORE COMPRENDENTE UNO STRATO DI NITRURO DI SILICIO (Si3 N4) ED UNO STRATO DI VETRO AL FOSFOLICATO (PSG) E METODO DI FABBRICAZIONE DELLO STESSO Download PDF

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Description

Descrizione dell 'invenzione avente per titolo:
" MATERIALE COMPOSITO DI PASSIVAZIONE PER UN DISPOSI-TIVO SEMICONDUTTORE^ COMPRENDENTE UNO STRATO DI NI-TRURO DI SILICIO(Si N ) ED UNO STRATO DI VETRO AL FOSFOS ILICATO (PSG ) E METODO DI FABBRICAZIONE DELLO STESSO.
RIASSUNTO
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo semiconduttore includente uno strato di nitruro di silicio (Si^N^) al di sotto di uno strato di vetro al fosfosilicato(PSG) . Uno strato impermeabile, di nitruro di silicio , impedisce l 'ossidazione delle sottostanti regioni di silicio esposte durante una fase di "scorrimento" e qualsiasi eventuale fase di "riscorrimento" . Conseguentemente , lo scorrimento dello strato di PSG pu? essere ottenuto in una atmosfera contenente vapore , il che significa che lo strato di PSG pu? contenere meno del 7$ circa in peso, di fosforo. La riduzione del contenuto di fosforo dello strato di PSG consente di migliorare il grado di affidabilit? del dispositivo semiconduttore, L'invenzione in oggetto riguarda pure un metodo di fabbricazione di un dispositivo di questo tipo .
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo semiconduttore composito includente uno strato di Si.N^ al:di sotto di uno strato di PSG e riguarda pure un metodo di fabbricazione di questo dispositivo.
L?impiego di uno strato di PSG che viene fatto scorrere al di sopra della superficie di un substrato di materiale semiconduttore, durante la fabbricazione di dispositivi semiconduttori, prima e dopo la formazione delle aperture di contatto facenti capo alle sottostanti regioni drogate di materiale semiconduttore, ? noto da parecchi anni nell'industria dei semiconduttori,
Questi strati di vetro configurati e drogati, sono comunemente noti, come "strati da riscorrimento"o come "vetri da riscorrimento", a causa dei processi che vengono adottati nella formazione di questi strati e dopo la formazione degli strati stessi.
In generale, i vetri da riscorrimento sinora impiegati, sono stati drogati con il 7-10$ in peso di fosforo Questi vetri vengono generalmente depositati sulla superficie del substrato, per mezzo di un processo di deposizione chimica da fase vapore e gli stessi sono stati fatti circolare al di sopra della supejv ficie del substrato, operando in un forno riscaldato ad una temperatura compresa fra 1050?C e 1075?C, nel quale viene iniettato vapore di ossicloruro di fosforo(POCl^) durante la fase di scorrimento, il vetro scorre e penetra nei vuoti presenti sul substrato, con conseguente livellamento dei contorni superficiali ed arrotondamento delle topologie superficiali vive.
Per effetto dell'esposizione all'ossicloruro di fosforo(POCl^), lo strato esterno di vetro risultageneralmente molto ricco di fosforo. Sinora, lo strato esterno, ricco di fosforo, ? stato generalmente rimosso per mezzo di una fase di attacco oppure per mezzo dell'immersione del substrato in acqua bollente.
Dopo la fase di scorrimento, uno strato di materiale protettivo fotosensibile viene generalmente applicato alla superficie del vetro. Lo strato di materiale protettivo fotosensibile viene quindi definito e il vetro viene attaccato in modo tale da formare le aperture di contatto, con ottenimento di pareti ripide presentanti bordi netti, o vivi in corrispondenza della loro superficie superiore. Per eliminare la presenza di questi bordi vivi, viene condotta una seconda fase di scorrimento, vale a dire una "fase di riscorrimento?, per livellare i bordi vivi ed arrotondare le pareti ripide, in maniera tale che qualsiasi metallo successivamente depositato sulla superficie del substrato possa sovrastare contorni lisci anzich? bordi vivi. Questa fase di riscorrimento viene normalmente condotta in un'atmosfera non ossidante costituita, ad esempio, da una atmosfera di azoto, operando a temperature comprese fra circa 105p?C e 1100?C, per un periodo di tempo compreso fra circa 1 minuto e circa 10 minuti. Deve essere rilevato che vengono richieste temperature di valore superiore e/o tempi piu' lunghi per un adeguato scorrimento di strati di PSG presentanti un minor contenuto- di fosforo.
Si ritiene? che certi tipi di corrosione dell?alluminio che hanno comportato problemi di affidabilit? a lungo tempo in dispositivi a circuito' integrato presentanti una metallizzazione di alluminio, vengano provocati dall?acido fosforico formato dallo ossido di fosforo disciolto in vapore d?acqua condensato. Conseguentemente, ? desiderabile ridurre la concentrazione del fosforo di drogaggio nelle pellicole di PSG, ad un valore inferiore al 7$. Tuttavia, sinora, qualsiasi riduzione nella concentrazione del fosforo, come drogante, ad un valore inferiore al 7$, non ha consentito una adeguata configurazione topologica per il fatto che lo strato, o "pellicola" di PSG non pu? scorrere in modo adeguato,
E 1 noto che le pellicole di PSG diventano piu? fluide in presenza di vapore acqueo. Tuttavia non ? stato sinora possibile utilizzare vapore acqueo per favorire il riscorrimento del PSG per il fatto che le superfici di contatto vengano esposte durante la fase di riscorrimento, poich? il vapore acqueo provocherebbe una estensiva riossidazione del substrato di silicio esposto attraverso le aperture di contatto. Inoltre, il vapore acqueo che permea il vetro drogato o che raggiunge l'interfaccia fra biossido di silicio e silicio, nella regione di un canale MOS o una regione di campo, potrebbe generare stati di interfaccia difficilmente eliminabili dal dispositivo. Conseguentemente, ? desiderabile l'impiego di un metodo comportante l'uso di pellicola PSG nelle quali il percento in peso di fosforo risuiti inferiori al 7$.
L'invenzione in oggetto si riferisce ad un metodo di formazione di pellicole di PSG presentanti un contenuto di fosforo, inferiore al 7$ in peso.
Alternativamente, il metodo pu? venire impiegato in un processo di scorrimento di strati di PSG presentanti un contenuto di fosforo superiore al 7^ ma con il processo di scorrimento condotto a temperature di valore inferiore. In conformit? all?invenzione,, uno strato di nitruro di silicio viene depositato al di sopra della superficie del substrato di materiale semiconduttore, prima della deposizione della pellicola di PSG, Lo strato di nitruro di silicio, presenta una barriera impermeabile nei confronti del vapore acqueo ed impedisce l?ossidazione delle sottostanti aree di materiale semiconduttore. Conseguentemente, una pellicola di PSG, presentante un contenuto di fofforo inferiore al 7$ in peso, pu? venire applicata sulla superficie dello strato di nitruro di silicio e pu? essere fatta scorrere con l?ausilio di vapore acqueo senza che il vapore acqueo possa penetrare sino all?interfaccia fra silicio e biossido di silicio. Pertanto, viene impedita la formazione degli stati superficiali e viene impedita l?ossidazione del silicio esposto.
Oltre ai vantaggi precedentemente indicati, gli esperimenti hanno indicato che un ulteriore vantaggio sinergetico ottenibile dall?impiego di nitruro di silicio al di sotto della pellicola di PSG si '
riferisce al fatto che le pellicole di PSG tendono a presentare difetti che possono condurre alla formazione di cortocircuiti fra le metallizzazione di alluminio al di sopra degli stessi e il substrato sottostante. La pellicola di nitruro di silicio al di sotto della pellicola di PSG, impedisce la formazione di questi cortocircuiti.
Un altro vantaggio sinergetico che ? stato osservato ? rappresentato dal fatto che il vapore acqueo liscivia la superficie esterna della pellicola di PSG, riducendo il contenuto di fosforo, consentendo una ulteriore riduzione delle possibilit? di formazione di problemi di corrosione.
La presente invenzione risulter? piu? evidente dall'analisi della seguente descrizione dettagliata, la quale deve essere considerata in unione ai disegni allegati nei quali:
la figura 1 rappresenta una sezione di un dispositivo a circuito integrato realizzato in conformit? ai principi della presente invenzione;e
le figure 2 , 3, 4 e 5 rappresentano sezioni illustranti il modo di fabbricazione del dispositivo a circuito integrato, schematizzato nella figura 1,
Facendo riferimento specifico alla figura 1 pu? essere rilevato che nella stessa ? stata rappresentata una porzione di una struttura a circuito integrato 10. La porzione 10 comprende un transiiore ad effetto di campo, a porta isolata (IGFET) 12 del tipo a metallo-ossido -semiconduttore(MOS) , fabbricato in conformit? ai principi della presente invenzione. Il dispositivo ad effetto di campo, a porta isolata IGFET 12, comprende un corpo di materiale semiconduttore 14 di silicio a conduttivit? di tipo lineila versione preferita dell'invenzione. Entro il corpo 14 vengono formati, rispettivamente, una sorgente 16, a conduttivit? di tipo P+ e uno scarico 18 , a conduttivit? di tipo P+, ognuno dei quali si estende sino ad una superficie 20 del corpo 14. Un ' isolante di canale 22 viene formato sulla superficie 20, detto strato isolante estendendosi fra la sorgente 16 e lo scarico 18. Nella versione preferita della invenzione, lo strato di isolamento di canale 22 ? formato da biossido di silicio e d'ora innanzi , questo strato verr? considerato come ossido di canale 22. Deve essere rilevato che come isolante per il canale possono essere utilizzati materiali diversi dal biossido di silicio , considerati come materiali compositi rappresentati, ad esempio, da nitruro di silicio e biossido di silicio. Il canale 22 sovrasta la regione di canale 24 che si estende dalla sorgente 16 allo scarico 18.
Altre regioni di ossido 26 sovrastano la superficie 20 nella"regione di campo" del dispositivo 12.
Nel corso della presente trattazione, il termine "regione di campo" intende definire l?area del circuito integrato 10 al di fuori dell?area nella quale viene formato un transistore ad effetto di campo, a porta isolata IGFET 12 mentre l'espressione "regione attiva" intende definire l'area del circuito integrato 10 nella quale viene formato un dispositivo IGFET 12. L'espressione "regione attiva" intende pure includere le regioni di contatto per qualsiasi dispositivo non del tipo MOS, incorporato sul circuito integrato.
Al di sopra dello strato di ossido di canale 22 ? presente una porta di metallo 28 formata, nella versione preferita dell1invenzione di alluminio quantunque sia possibile l'impiego di altri metalli o di altri sistemi di metallizzazione rappresentati, ad esempio da un sistema "trimetallico" comprendente titanio, platino e oro. Al di sopra dello strato di ossido di campo 26 ? presente uno strato composito comprendente uno strato di nitruro di silicio 30 con uno strato di vetro al fosfosilicato(PSG) 32 formato sullo stesso
Lo strato di vetro al fosfosilicato PSG 32 ? sovrastato da interconnessioni, di metallo 34 realizzate, nella versione preferita dell 'invenzione, in alluminio. Lo strato di PSG 32 presenta bordi 36 a dolce andamento nei confronti dei bordi netti 38 del sottostante strato di nitruro di silicio 30. Conseguentemente , le interconnessioni di metallo 34 vengono applicate alle topologie a dolce andamento dello strato di PSG 32 anzich? ai gradini netti che si riscontrano nello strato di nitruro di silicio 30. Infine, uno spesso strato di ossido protettivo 40, che pu? presentare uno spessore pari , all 'in-
O
circa, a 6000A e che pu? venire dotato di aperture 42 per le corrispondenti aree di contatto, copre la superficie del circuito integrato 10.
Le figure 2-5 illustrano la versione preferita del metodo di fabbricazione dell 'invenzione in oggetto. Per convenienza, le sezioni rappresentate nelle figure 2-5 illustrano soltanto la configurazione nel piano della sezione.
Nella versione preferita dell ? invenzione, il processo inizia con l'impiego di un corpo di materiale semiconduttore, di silicio (100) , presentante una conduttivit? di tipo N- , nel quale vengono formati , con l' ausilio di metodi tradizionali molto noti nella tecnologia dei semiconduttori, una sorgente 16 a conduttivit? di tipo P+ ed uno scarico
18 a conduttivit? di tipo P+. Ad esempio^Ua superficie 20 del corpo 14 pu? venire accresciuto uno strato di ossido, con l'ausilio di un processo di accrescimento termico,tale ossido venendo suceessivamente rivestito di uno strato di materiale protettivo fotosensibile. Lo strato di materiale protettivo fotosensibile pu? quindi venire definito e sviluppato e successivamente utilizzato come maschera di attacco per l'eliminazione delle porzioni esposte dello strato di ossido , dalla superficie 20. Lo strato di ossido pu? venire successivamente utilizzato come maschera di diffusione, in un classico processo di diffusione. Successivamente, lo strato di ossido pu? venire eliminato mentre un nuovo strato di ossido 26 pu? venire accresciuto termicamente sulla superficie 20, allo scopo di otte nere la struttura schematizzata nella figura 2.
Facendo riferimento specifico alla figura 3, pu? essere rilevato che vengono definite opportune aperture di contatto 21, 23, tali aperture venendo quindi formate nello strato di ossido 26, al di sopra delle regioni di sorgente 16 e di scarico 18, rispettivamente. La formazione delle aperture di contatto
[ V?
21 , 23 consente di separare la porzione dello strato di ossido 26 fra la sorgente 16 e lo scarico 18 , dalle porzioni rimanenti dello strato di ossido 26.
Conseguentemente, la porzione dello strato di ossido 26 fra la sorgente 16 e lo scarico 18 , verr? considerata come ossido di canale 22 mentre le porzioni rimanenti dello strato di ossido 26 verranno considerate come ossido di campo*
Successivamente, lo strato di nitruro di silicio (Si^N^) viene depositato sulla superficie della struttura 10 parzialmente formata. Lo strato di nitruro di silicio 30 pu? venire depositato secondo qualsiasi modo desiderato ossia, ad esempio per mezzo della reazione del silano e dell' ammoniaca che avviene ad una temperatura di circa 800?C. La reazione viene continuata sino al raggiungimento di uno spessore dello strato di nitruro di silicio 30 pari , all ' incirca a 600A, Lo strato di nitruro di silicio 30 forma una barriera impermeabile sulla superficie del circuito integrato 10, la quale impedisce l ' ossidazione delle regioni di sorgente e di scarico 16 , 18 , rispettivamente , che sono state esposte durante la fase di formazione delle aperture di contatto 21 , 23. Come pu? essere rilevato, quelle porzioni dello strato di nitruro 30 che sovrastano le regioni di campo del circuito integrato 10, non verranno rimosse, in modo tale che il circuito integrato 10 possa venire dotato di una tenuta ermetica al di sopra della propria superficie. Il processo in questione consente 1'ottenimento di un circuito integrato caratterizzato da un elevato grado di affidabilit? a lungo termine. Quelle porzioni dello strato di nitruro di silicio 30 che sovrastano le regioni attive del circuito integrato 10 verranno rimosse nel corso del trattamento, in modo tale che l'isolante di canale 22 possa comprendere soltanto un singolo strato di biossido di silicio.
Un isolante composito di biossido di silicio-nitruro di silicio, come isolante di canale non ? generalmente desiderabile, a meno che non si desideri ottenere un dispositivo di memoria rappresentato, ad esempio, da un dispositivo a metallo -nitruro-ossidosemiconduttore(MNOS ), poich? la struttura composita formaJta da nitruro di silicio-biossido di silicio, nella regione del canale tende ad immagazzinare una carica el?trica la quale rende inaffidabile il dispositivo entro lunghi periodi di tempo.
Ovviamente, quando viene intenzionalmente fabbricato un dispositivo MNOS vengono previsti mezzi appropriati per aggiungere e rimuovere queste cariche supplementari in corrispondenza dell?interfaccia fra nitruro di silicio e biossido di silicio.
Dopo la deposizione dello strato di nitruro di silicio 30, uno strato di PSG 32, presentante una concentrazione di fooforo compresa fra il 5$ e il 7$ in peso, viene depositato sulla superficie dello strato di nitruro di silicio 30, operando ad una temperatura pari, all'incirca, a 400?C. Lo strato PSG 32 viene preferibilmente depositato mediante una reazione che si verifica fra il silano e la fosfina. Dopo la deposizione dello strato 32 PSG, nello strato 32 in questione, al di sopra delle regioni attive del dispositivo a circuito integrato 10 vengono formate le aperture 33 schematizzate nella figura 4.
Le aperture 33 vengono formate, nello strato di PSG 32, preferibilmente mediante attacco dello strato di PSG 32, utilizzando acido fluoridrico tamponato, dopo che le aperture 33 sono state definite con l?impiego di una classica fase fotolitografica. La fase di attacco con acido fluoridrico si arrester? essenzialmente quando viene raggiunto lo strato di nitruro di silicio 30.
Dopo l?attacco dello strato di PSG 32, la struttura includer? bordi netti nei punti in cui sono state formate le aperture 33, entro l?intero strato di PSG 32. Per eliminare i bordi vivi dallo strato' di PSG 32 e per migliorare la topologia della superficie della struttura a circuito integrato 10, lo strato di PSG 32 viene riscaldato ad una temperatura pari, all'incirca a 1050?C, per circa 15 minuti, in un'atmosfera contenente vapore acqueo. Durante questa fase, si verifica la "circolazione " dello strato di PSG 32, con ottenimento di bordi a dolce contorno 36, del tipo schematizzato nella figura 5, ai quali pu? essere applicato uno strato di metallo E' solo possibile utilizzare una percentuale di fosforo inferiore al 7% nello strato di PSG 32 consentendo, nel contempo, uno scorrimento adeguato con tempi di esposizione relativamente brevi, ad una temperatura di 1050?C, in virt?' della presenza di vapore acqueo nell'atmosfera.
E' solo possibile impiegare vapor acqueo nella atmosfera a causa della presenza dello strato impernitruro di
meabile 30 di/silicio, il quale impedisce l'ossidazione termica della regione di sorgente 16 e della regione di scarico 18 che sono state esposte attraverso le aperture di contatto 21 e 23, rispettivamente. Inoltre, l'ossido di canale 22 esistente viene protetto da una ulteriore ossidazione , per mezzo dello strato di nitruro di silicio 30. Pertanto, l'invenzione in oggetto fornisce un processo per mezzo del quale ? possibile adottare un'atmosfera di vapore per la circolazione di uno strato di
PSG 32 contenente una quantit? adeguata di fosforo, per scopi di scorrimento e di purificazione ma non contenente una quantit? di.^fosforo eccessiva da comportare la creazione di problemi di affidabilit? a lungo termine, rappresentati dai problemi del "metallo nero". Un vantaggio supplementare del flusso di vapore acqueo dello strato di PSG 32/rappresentato dal fatto che le impurezze sulla superficie superiore dello strato 32 vengono eliminate per lisciviazione, durante lo scorrimento favorito dal vapore acqueo.
Dopo la fase di scorrimento favorita dalla presenza di vapore acqueo, il forno viene bonificato con azoto, per circa 5 minuti e, successivamente, il corpo 14, viene introdotto in un cossiddetto "elefante bianco" costituito da un tubo in corrispondenza dell'estremit? del forno, nel quale il corpo 14 viene raffreddato in un'atmosfera di azoto.
Dopo la rimozione del corpo 14 dal forno, le porzioni dello strato di nitruro di silicio 30 entro l'a^rtura 33, vengono eliminate collocando il corpo 14 in una soluzione di attacco comprendente una miscela di acido fosforico (H^PO^) con il 10?? .
o meno, di acido fosforico(H SO ) , tale miscela venendo riscaldata ad una temperatura pari , all ? incirca a 160?C, per un intervallo di tempo sufficiente ad estendere le aperture di contatto 33 fino alla superficie 20 e allo strato di ossido di porta 22, Successivamente, pu? venire condotte una fase facoltativa di ricottura, in gas , "forming" costituito da una miscela di idrogeno ed azoto, ad una temperatura di 740?C , per 16 ore. Dopo la ricottura nel gas precedentemente indicato, il corpo 14 pu?' venire immerso in acido fluoridrico tamponato, per eliminare qualsiasi traccia di ossido formato sulla superficie 20.
Successivamente , uno strato di metallo 34 costituito, ad esempio, da alluminio viene formato, per evaporazione, sulla superficie del dispositivo 12, in modo tale da ottenere la struttura schematizzata nella figura 5. Utilizzando un processo fotolitografico, lo strato di metallo 34 viene definito allo scopo di formare le interconnessioni utilizzabili
per collegare i vari transistori ad effetto di campo, a porta isolata IGFET, sul circuito integrato 10.
Successivamente , lo strato protettivo di os?do 40 presentante uno spessore pari, all 'incirca, a
10.000A, viene formato al di sopra della superficie dell ' intero circuito integrato 10, secondo quanto rappresentato nella figura 1 e vengono successivamente definite e formate, nello strato protettivo di ossido 40, le aperture 42 per le aree di contatto, con l' ausilio di un processo fotolitografico? La formazione dell'ossido di passivazione e la formazione delle aperture per le aree di contatto rappresentano operazioni molto note nel settore specifico, e, pertanto, non ? stato ritenuto necessario descriverle in dettaglio.
Quantunque la versione pref irrita dell 'invenzione sia stata descritta con riferimento al metodo di fabbricazione di un circuito integrato 10, del tipo a metallo-ossido-semiconduttore MOS , con porta di alluminio , deve essere sottolineato il fatto che alla versione in oggetto possono essere apportate varie modifiche e varianti , senza scostarsi dallo spirito e dallo scopo dell* invenzione in oggetto. Ad esempio, l 'invenzione pu? venire utilizzata in associazione alle tecnologie NMQS .CMOS o alle tecnologie adottate per la formazione di transistori bipolari?
Quantunque l 'invenzione in oggetto sia stata descritta con riferimento ai vantaggi ottenibili dalla stessa per effetto della circolazione di uno strato di PSG con un contenuto ridotto di fosforo/ agli esperti della tecnologia specifica risulter? del tutto evidente che quantunque la presenza di vapore acqueo operi in modo tale da ridurre il contenuto di fosforo richiesto per la circolazione di uno strato di PSG in corrispondenza di una data temperatura, la stessa pu? essere sfruttata per diminuire la temperatura in corrispondenza della quale si verificher? la circolazione di uno strato di PSG con un dato contenuto di fosforo.
Conseguentemente , l'invenzione in oggetto ? pure utile nella fabbricazione di circuiti integrati protetti nei confronti delle radiazioni, nei quali la temperatura in corrispondenza della quale vengono fabbricati i circuiti integrati deve essere mantenuta ad un livello minimo possibile. Conseguentemente, i circuiti integrati protetti, nei confronti delle radizioni, possono presentare uno strato di PSG ottenuto per scorrimento ad una temperatura inferiore a 1000?C, per mezzo dell'impiego di uno strato di PSG presentante una quantit? di fosforo sufficiente a consentirne lo scorrimento ad una temperatura di valore inferiore, in presenza di vapore acqueo.
Ad esempio, uno strato di PSG contenente il 10$ in peso di fosforo, pu? essere fatto scorrere ad una
,

Claims (6)

  1. RIVENDICAZIONI
    1 ) Metodo di passivazione di un dispositivo a circuito integrato, del tipo comprendente un substrato di materiale semiconduttore, presentante disposisi tivi semiconduttori con regioni attive, e regioni di campo formate nello stesso, comprendente le seguenti fasi : copertura di detto substrato con uno strato di isolamento; formazione di aperture di contatto attraverso detto strato di isolamento, applicazione di uno strato impermeabile al di sopra di detto strato di isolamento; applicazione di uno strato di vetro al fosfosilicato al di sopra di detto strato impermeabile; rimozione della porzione di detto strato di vetro al fosfossilicato estendentesi al di sopra di regioni attive di detti dispositivi; riscaldamento di detto strato di vetro al fosfosilicato in presenza di vapore acqueo, ad una temperatura sufficiente a provocare l'arrotondamento dei bordi di detto strato di vetro al fosfosilicato; rimozione delle porzioni di detto strato impermeabile che si estendono al di sopra delle regioni attive di detti dispositivi e applicazione di uno strato di metallo ai di sopra della superficie di detto strato di vetro al fosfosilicato, in modo tale che detto strato di metallo possa estendersi attraverso dette aperture, in modo tale che il contatto elettrico possa risultare al di sotto di porzioni del materiale semiconduttore in dette regioni attive di detti dispositivi.
  2. 2)Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto strato di vetro al fosfosilicato contiene piu' del 7% circa in peso di fosforo e dal fatto che detta fase di riscaldmento viene condotta ad una temperatura inferiore a circa 1000?C.
  3. 3)Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto strato di vetro al fosfosilicato contiene meno del 7$ circa in peso di fosforo e dal fatto che detta fase .di riscaldamento si verifica ad una temperatura superiore a circa 950?Ce
  4. 4) Struttura composita di passivazione per un dispositivo a circuito integrato del tipo comprendente un corpo di materiale semiconduttore presentante transistori' ad effetto di campo, a porta isolata, a metallo-ossido -semiconduttore(MOS IGFET ), con regioni attive e regioni di campo formate nello stesso, comprendente: uno strato impermeabile formato al di sopra della superficie delle regioni di campo di detto dispositivo a circuito integrato; uno strato di vetro al fosfosilicato, formato al di sopra di detto strato impermeabile in dette regioni di campo e al di sopra di detti dispositivi di materiale semiconduttore nelle regioni attive del circuito integrato; aperture che si estendono attraverso detto strato di vetro al fosfosilicato e attraverso detto strato impermeabile sino ai sottostanti dispositivi semiconduttori nelle regioni attive di detto circuito integrato, i bordi superiori di dette aperture in detto strato di vetro al fosfosilicato essendo arrotondati , e uno strato di metallo, sovrastante detto strato di vetro al fosfosilicato, detto strato di , metallo estendendosi al di sopra di detti bordi arrotondati, attraverso dette aperture , in modo tale da stabilire un contatt? elettrico con le .regioni attive poste al di sotto di qualsiasi porzione di dette aperture,,
  5. 5) Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto strato impermeabile ? formato da nitruro di silicio.
  6. 6)Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto strato di vetro ai fosfosilicato contiene meno del 7$ circa in peso di fosforo.
    COMPOSITO. DI-PAS SI VAZIO NE. PER UN DISPOSITIVO .SEMICONDUTTORE -COMPREN DEN TE UNO STRATO DIJflTRURO DI SILICIO J .Si^ ).ED .UNO STRATO DI_VETRO_AL FOSFO SILICAT0_ (PS_G.)__E METODO DI FABBR ICAZIONE DELLO S
    Titolo dell? Invenzione : "MATERIALE COMPOSITO DI PAS'= , s IVAZ IONE PER UN DISPOSITIVO SEMICONDUTTORE, C0MPREjN= ????? UNO STRATO DI NITRURO DI SILICIO (Si^Nj ED ! UNO STRATO DI VETRO AL ROSEOSILICATO (PSG) E METODO DI FABBRICAZIONE DELLO STESSO".
    ?
    la .pr.esente__invenz.ione..si .riferisce ad un .dispositivo ..semiconduttore..composito, ind?dente?un'o s-tra-to di-.S-i3,-N4, al di sotto di uno strato'!di PSG e riguarda pure un metodo,di .fabbricazione di. questo dispositivo.
    l?impiego di uno strato di.PSG che viene fatto scorrere al di sopra delle superficie d un substrato di materiale semiconduttore, durante la fabbricazione di dispositivo semiconduttori, pri[ma e dopo la formazione delle aperture _di contatto facenti capo alle sottostanti regioni drogate di ma teriale semiconduttore, ? noto da parecchi anni nel l ' industria dei semiconduttori .
    Questi_ strati _df.vetro..confi.t.urati e_drogati-,,_so.n.o comunement e_nati,.,nome "strali da ris_c.o.rrimGnto.f__.o. come- -vetri,.da riscorrimento , a causa dei propesa;! c.he -vengono.adottati .nella formazione .di._q_uasti__s._tr. tl .a_.do_pQ._la f.ormazion.e_degli sirati__ste.ss.1,_
    _In generata., vetri.,d_i..riscorrimento sinora impieati ,_sono_sta_t_i drogati con il.7-10$ in peso di fo sforo . Questi vetri vengono generalmente depositati _ sulla superficie del substrato, per mezzo di un processo di deposizione chimica da fase vapore e gl stessi sono stati fatti circolare al di sopra della superficie del substrato, operando in un forno risealdato_ad_una temperatura' compresa fra 1Q50?C e 1075?C, nel quale viene iniettato vapore di ossid o ruro di fosforo (PQ01^) durante la fase di soorrimento , il vetro scorre e penetra nei vuoti presenti sul substrato, con conseguente livellamento dei cor torni superficiali ed_ arrotondamento delle tppologi superficiali vive.
    __Per_.effetto dell esposizione..de_ll'essi cloruro, di fosforo (PPG1 .),.lo strato esterne Li...veir.n risulta_g.e.nera1meri e_molio_ricco di fosporn, sinora, 1o strafa__esternp_,__rieco_di fosforo, ? stato. generalment e rimosso__per_mezzo di una fase di attacco oppure per mezzo dell'immersione del sul? strato in acqua bollente
    .Dopo, la fase,di scorrimento, uno , jstrato.-di..materiale .protettivo fotosensibile .viene.; generalmente, applicato alla superficie .del vetro. Lo strato di materiale protettiyo fotosensibile viene attaccato in modo tale da formare.,le aperture di contatto ,.con_qt_tenimento di pareti ripide prese ifeanti bordi netti, CL vivi in corrispondenza della l ro superficie superiore. Per eliminare la presenza di questi bordi vivi,_viene generalmente condotta seconda fase di soorrimento, vale a dire una "fase di riscorrimento ", per livellare i bordi vivi ed ar rotondare le pareti ripide, in feaniera tale che qua siasi metallo successivamente depositato sulla supe ficie del substrato possa sovrastare contorni lisci anzich? bordi vivi. Questa fase di riscorrimento vi ne normalmente condotta in un'atmosfera non ossidan te costituita, ad esempio, da una atmosfera di azoto , operando .a temperature pomprese fra circa 1050? e 1100?C, per ung erlodo _di_tempo compreso fra circ 1 minuto e circa JO minuti._Oeve_ essere rilevato che vengono richieste temperature di valore superi re e/o tempi pi?JLunghi per un adeguato scorrimento di strati di PSG-presentanti un minor contenuto di fosforo .
    Si ritiene che certi tipi di corrosione dell'allumi nio che hanno comportato problemi di affidabilit? a lungo tempo in dispositivi a circuito integrato presant.ant.Luna-.metall!zzazione riialluminio, vengano jro?Qca.ti_dall'acido fosforico formato dallo ossido...di.fosforo discioltoiin vapore d'acqua condensato. Conseguentemente, ? desiderabile ridurre la concentrazione del fosforo di drogaggio nelle pellicole di PSG, ad un valore inferiore al 1%.
    Tuttavia, sinora, qualsiasi riduzione nella concentrazione del fosforo, come drogante, ad un valore inferiore al 7$. non ha consentito una adeguata configurazione topologica per il fatto che lo strat0 o "pellicola" di PSG-non pu? scorrere in modo adeguato.
    E' noto che le pellicole di PSG divengano pi? fluide in presenza di vapore acqueo. Tuttavia non ? stato sinora possibile utilizzare vapore acqueo per favorire il riscorrimento del PSG per il fatto che le superfici di contatto vengc no esposte durante l?i? fase di riscorrimento, poict? il vapore acqueo provocherebbe una estensiva riossidazione del substrato di silicio esposto attraverso le aperture di contatto. Inoltre, il vapore acqueo che permea il vetro drogato o che ragiunge 1'interfaccia fra biossido di silicio e silicio, nella regiene di un canale MOS o una regione di campo, po-? trebbe generare stati di interfaccia difficilmente eliminabili dal dispositivo^ Conseguentemente, ? desiderabile l'impiego di un metodo comportante l'uso di pellicola_PSG nelle quali il percento in peso di fosforo risulti .inferiore al 7$.
    l'invenzione in.oggetto si riferisce ad un metodo,di formazione di pellicole di PSG ? presentanti .
    un contenuto di fosforo, inferiore al 7$ in peso. Alternativamente, il metodo pu? venire impiegato in un processo di scorrimento di strati di PSG presentanti un contenuto di fosforo superiore al 7$ ma con il processo di scorrimento condotto a temperature di'valore inferiore. In conformit? all1invenzione, uno' strato di nitruro di silicio viene depositato al di sopra della superficie del substrato di materiale semiconduttore, prima della deposizione della pellicola di PSG. Lo strato di nitruro di silicio, presenta una barriera impermeabile nei confronti del vapore acqueo ed impedisce l'ossidazione delle sottostanti aree di materiale semiconduttore. Conseguentemente, una pellicola di PSG, presentante un contenuto di fosforo inferiore al 7$ in peso, pu? venire applicata sulla superficie dello strato di nitruro di silicio e pu? essere fatta scorrere con l'ausilio di vapore acqueo senza che il vapore acqueo possa penetrare sino all'interfaccia fra silicio e biossido di silicio. Pertanto, viene impedita l? formazione degli stati superficiali e viene impedita l'ossidazione del silicio esposto.
    Oltre ai vantaggi precedentemente indicati, gli esperimenti hanno indicato che un ulteriore vantaggio sinergetico ottenibile dall'impiego di nitruro riferisce al fatto che le pellicole di PSG tendono a presentare difetti che possono condurre alla formazione di cortocircuiti fra le metallizzazione di alluminio al di sopra degli stessi e il substrato sottostante. La pellicola di nitruro di silicio al di sotto della pellicola di PSG , impedisce la formazione di questi cortocircuiti.
    Un altro vantaggio sinergetico che ? stato osservato ? rappresentato dal fatto che il vapore acqueo liscivia la superficie esterna della pellicola di PSG, riducendo il contenuto di fosforo, consentendo una ulteriore riduzione delle possibilit? di formazione di problemi di corrosione.
    La presente invenzione risulter? piu' evidente dall ' analisi della seguente descrizione dettagliata, la quale deve essere considerata in unione ai disegni allegati nei quali :
    la figura 1 rappresenta una sezione di un dispositivo a circuito integrato realizzato in conformit? ai princ?pi della presente invenzionej e le figure 2 , 3 , 4 e 5 rappresentano sezioni . illustranti il modo di fabbricazione del dispositivo a circuito integrato, schematizzato nella figura 1 ,
    Facendo riferimento specifico alla figura 1 pu? essere rilevato che nella stessa ? stata rappresentata una porzione di una struttura a circuito integrato 10. La porzione 10 comprende un transi?ore ad effetto di campo, a porta isolata (IGFET) 12 del tipo a metallo-ossido -semiconduttore(MOS), fabbricato in conformit? ai principi della presente invenzione. Il dispositivo ad effetto di campo, a porta isolata IGFET 12, comprende un corpo di materiale semiconduttore 14 di silicio a conduttivit? di tipo lineila versione preferita dell'invenzione. Entro il corpo 14 vengono formati, rispettivamente, una sorgente 16, a conduttivit? di tipo P+ e uno scarico 18, a conduttivit? di tipo P+, ognuno dei quali si estende sino ad una superficie 20 del corpo 14. Un isolante di canale 22 viene formato sulla superficie 20, detto strato isolante estendendosi fra la sorgente 16 e lo scarico 18. Nella versione preferita della invenzione, lo strato di isolamento di canale 22 ? formato da biossido di silicio e d'ora innanzi, questo strato verr? considerato come ossido di canale 22. Deve essere rilevato che come isolante per il canale possono essere utilizzati materiali diversi dal biossido di silicio, considerati come materiali compositi rappresentati, ad esempio, da nitruro di silicio e biossido di silicio. Il canale 22 sovrasta la regione di canale 24 che si estende dalla sorgente 16 allo scarico 18.
    Altre regioni di ossido 26 ' sovrastano la superficie 20 nellaMregione di campo'* del dispositivo 12.
    Nel corso della presente trattazione, il termine "regione di campo" intende definire l 'area del circuito integrato 10 al di fuori dell 'area nella quale viene formato un transistore ad effetto di campo, a porta isolata IGFET 12 mentre l' espressione "regione attiva" intende definire l 'area del circuito integrato 10 nella quale viene formato un dispositivo IGFET 12. L 'espressione "regione attiva" intende pure includere le regioni di contatto per qualsiasi dispositivo non del tipo MOS , incorporato sul circuito integrato.
    Al di sopra dello strato di ossido di canale 22 ? presente una porta di metallo 28 formata, nella versione preferita dell 'invenzione di alluminio quantunque sia possibile l 'impiego di altri metalli o di altri sistemi di metallizzazione rappresentati, ad esempio da un sistema "trimetallico" comprendente titanio, platino e oro. Al di sopra dello strato di ossido di campo 26 ? presente uno strato composito comprendente uno strato di nitruro di silicio 30 con uno strato di vetro al fosfosilicato(PSG) 32 formato sullo stesso.
    Lo strato di vetro al fosfosilicato PSG 32 ? sovrastato da interconnessioni, di metallo 34 realizzate , nella versione preferita dell' invenzione, in alluminio. Lo strato di PSG 32 presenta bordi 36 a dolce andamento nei confronti dei bordi netti 38 del sottostante strato di nitruro di silicio 30, Conseguentemente, le interconnessioni di metallo 34 vengono applicate alle topologie a dolce andamento dello strato di PSG 32 anzich? ai gradini netti che si riscontrano nello strato di nitruro di silicio 30, Infine, uno spesso strato di ossido protettivo 40, che pu? presentare uno spesore pari , all ' in-O
    circa, a 6000A e che pu? venire dotato di aperture 42 per le corrispondenti aree di contatto, copre la superficie del circuito integrato 10,
    Le figure 2-5 illustrano . la versione preferita del metodo di fabbricazione dell 'invenzione in oggetto* Per convenienza, le sezioni rappresentate nelle figure 2-5 illustrano soltanto la configurazione nel piano della sezione.
    Nella versione preferita dell' invenzione, il processo inizia con l'impiego di un corpo di materiale semiconduttore, di silicio ( 100) , presentante una conduttivit? di tipo N- , nel quale vengono formati, con l 'ausilio di metodi tradizionali molto noti nella tecnologia dei semiconduttori, una sorgente 16 a conduttivit? di tipo P+ ed uno scarico 18 a conduttivit? di tipo P+. Ad esempio,?31a superficie 20 del corpo 14 pu? venire accresciuto uno strato di ossido, con l?ausilio di un processo di accrescimento termico,tale ossido venendo suceessivamente rivestito di uno strato di materiale protettivo fotosensibile. Lo strato di materiale protettivo fotosensibile pu? quindi venire definito e sviluppato e successivamente utilizzato come maschera d? attacco per 1'eliminazione delle porzioni esposte dello strato di ossido , dalla superficie 20. Lo strato di ossido pu? venire successivamente utiliz- . zato come maschera di diffusione, in un classico processo di diffusione. Successivamente, lo strato di ossido pu? venire eliminato mentre un nuovo strato di ossido 26 pu? venire accresciuto termicamente sulla superficie 20, allo scopo di otte nere la struttura schematizzata nella figura 2.
    Facendo riferimento specifico alla figura 3, pu? essere rilevato che vengono definite opportune aperture di contatto 21, 23, tali aperture venendo quindi formate nello strato di ossido 26, al di sopra delle regioni di sorgente 16 e di scarico 18, rispettivamente. La formazione delle aperture di contatto 21 , 23 consente di separare la porzione dello strato di ossido 26 fra la sorgente 16 e lo scarico 18, dalle porzioni rimanenti dello strato di ossido 26.
    Conseguentemente, la porzione dello strato di ossido 26 fra la sorgente 16 e lo scarico 18 , verr? considerata come ossido di canale 22 mentre le porzioni rimanenti dello strato di ossido 26 verranno considerate come ossido di campo.
    Successivamente, lo strato di nitruro di silicio (Si N ) viene depositato sulla supefficie della struttura 10 parzialmente formata. Lo strato di nitruro di silicio 30 pu? venire depositato secondo qualsiasi modo desiderato ossia, ad esempio per mezzo della reazione del silano e dell 'ammoniaca che avviene ad una temperatura di circa 800?C. La reazione viene continuata sino al raggiungimento di uno spessore dello strato di nitruro di silicio 30 pari, all ' incirca a 600A, Lo strato di nitruro di silicio 30 forma una barriera impermeabile sulla superficie del circuito integrato 10, la quale impedisce l'ossidazione delle regioni di sorgente e di scarico 16, 18 , rispettivamente, che sono state esposte durante la fase di formazione delle aperture di contatto 21 , 23. Come pu? essere rilevato, quelle porzioni dello strato di nitruro 30 che sovrastano le regioni di campo del circuito integrato 10, non verranno rimosse , in modo tale che il circuito integrato 10 possa venire dotato di una tenuta ermetica al di sopra della propria superficie. Il processo in questione consente l 'ottenimento di un circuito integrato caratterizzato da un elevato grado di affidabilit? a lungo termine. Quelle porzioni dello strato di nitruro di silicio 30 che sovrastano le regioni attive del circuito integrato 10 verranno rimosse nel corso del trattamento, in modo tale che l'isolante di canale 22 possa comprendere soltanto un singolo strato di biossido di silicio.
    Un isolante composito di biossido di silicio-nitruro di silicio, come isolante di canale non ? generalmente desiderabile , a meno che non si desideri ottenere un dispositivo di memoria rappresentato, ad esempio, da un dispositivo a metallo -nitruro-ossidosemiconduttore(MNOS ) , poich? la struttura composita forma Jt a da nitruro di silicio-biossido di silicio , nella regione del canale tende ad immagazzinare una carica elettrica la quale rende inaffidabile il dispositivo entro lunghi periodi di tempo.
    Ovviamente, quando viene intenzionalmente fabbricato un dispositivo MNOS vengono previsti mezzi appropriati per aggiungere e rimuovere queste cariche supplementari in corrispondenza dell'interfaccia fra nitruro di silicio e biossido di silicio.
    Dopo la deposizione dello strato di nitruro di silicio 30, uno strato di PSG 32, presentante una concentrazione di fosforo compresa fra il 5$ e il 7$ in peso, viene depositato sulla superficie dello strato di nitruro di silicio 30, operando ad una temperatura pari, all'incirca, a 400?C. Lo strato PSG 32 viene preferibilmente depositato mediante una reazione che si verifica fra il silano e la fosfina. Dopo la deposizione dello strato 32 PSG, nello strato 32 in questione, al di sopra delle regioni attive del dispositivo a circuito integrato 10 vengono formate le aperture 33 schematizzate nella figura 4.
    Le aperture 33 vengono formate, nello strato di PSG 32, preferibilmente mediante attacco dello strato di PSG 32, utilizzando acido fluoridrico tamponato, dopo che le aperture 33 sono state definite con l'impiego di una classica fase fotolitografica. La fase di attacco con acido fluoridrico si arrester? essenzialmente quando viene raggiunto lo strato di nitruro di silicio 30.
    Dopo l?attacco dello strato di PSG 32, la struttura includer? bordi netti nei punti in cui sono state formate le aperture 33, entro l'intero strato di PSG 32. Per eliminare i bordi vivi dallo strato di PSG 32 e per migliorare la topologia della superficie della struttura a circuito integrato 10, lo strato di PSG 32 viene riscaldato ad una temperatura pari, all?incirca a 1050?C, per circa 15 minuti, in un?atmosfera contenente vapore acqueo. Durante questa fase, si verifica la "circolazione <11 >dello strato di PSG 32, con ottenimento di bordi a dolce contorno 36, del tipo schematizzato nella figura 5, ai quali pu? essere applicato uno strato di metallo E* solo possibile utilizzare una percentuale di fosforo inferiore al 7$ nello strato di PSG 32 consentendo, nel contempo, uno scorrimento adeguato con tempi di esposizione relativamente brevi, ad una temperatura di 1050?C, in virt?<1 >della presenza di vapore acqueo nell'atmosfera.
    E* solo possibile impiegare vapor acqueo nella atmosfera a causa della presenza dello strato impernitruro di
    meabile 30 di/silicio, il quale impedisce l?ossidazione termica della regione di sorgente 16 e della regione di scarico 18 che sono state esposte attraverso le aperture di contatto 21 e 23, rispettivamente. Inoltre, l'ossido di canale 22 esistente viene protetto da una ulteriore ossidazione , per mezzo dello strato di nitruro di silicio 30. Pertanto, l?invenzione in oggetto fornisce un processo per mezzo del quale ? possibile adottare un?atmosf?ra di vapore per la circolazione di uno strato di
    PSG 32 contenente una quantit? adeguata di fosforo, per scopi di scorrimento e di purificazione ma non contenente una quantit? di ^fosforo eccessiva da comportare la creazione di problemi di affidabilit? a lungo termine, rappresentati dai problemi del "metallo nero". Un vantaggio supplementare del flusso di vapore acqueo dello strato di PSG 32/rappresentato dal fatto che le impurezze sulla superficie superiore dello strato 32 vengono eliminate per lisciviazione, durante lo scorrimento favorito dal vapore acqueo.
    Dopo la fase di scorrimento favorita dalla presenza di vapore acqueo, il forno viene bonificato con azoto, per circa 5 minuti e, successivamente, il corpo 14, viene introdotto in un cossiddetto "elefante bianco" costituito da un tubo in corrispondenza dell?estremit? del forno, nel quale il corpo 14 viene raffreddato in un'atmosfera di azoto.
    Dopo la rimozione del corpo 14 dal forno, le porzioni dello strato di nitruro di silicio 30 entro l'a^rtura 33, vengono eliminate collocando il corpo 14 in una soluzione di attacco comprendente una miscela di acido fosforico (H^PO^) con il 10$ .
    o meno, di acido fosforico(H2S0^), tale miscela venendo riscaldata ad una temperatura pari, all'incirca a 160?C, per un intervallo di tempo sufficiente ad estendere le aperture di contatto 33 fino alla superficie 20 e allo strato di ossido di porta 22. Successivamente, pu? venire condotta una fase facoltativa di ricottura, in gas, "forming" costituito da una miscela di idrogeno ed azoto, ad una temperatura di 740?C, per 16 ore. Dopo la ricottura nel gas precedentemente indicato, il corpo 14 pu?' venire immerso in acido fluoridrico tamponato, po'eliminare qualsiasi traccia di ossido formato sulla superficie 20.
    Successivamente, uno strato di metallo 34 costituito, ad esempio, da alluminio viene formato,per evaporazione, sulla superficie del dispositivo 12, in modo tale da ottenere la struttura schematizzata nella figura 5. Utilizzando un processo fotolitografico, lo strato di metallo 34 viene definito allo scopo di formare le interconnessioni utilizzabili
    per collegare i vari transistori ad effetto di campo, a porta isolata IGFET, sul circuito integrato 10.
    Successivamente, lo strato protettivo di os?do 40 presentante uno spessore pari, all?incirca, a
    10.000A, viene formato al di sopra della superficie dell'intero circuito integrato 10, secondo quanto rappresentato nella figura 1 e vengono successivamente definite e formate, nello strato protettivo di ossido 40, le aperture 42 per le aree di contatto, con l'ausilio di un processo fotolitografico. La formazione dell'ossido di passivazione e la formazione delle aperture per le aree di contatto rappre-sentano operazioni molto note nel settore specifico, e, pertanto, non ? stato ritenuto necessario descriverle in dettaglio.
    Quantunque la versione preferita dell'invenzione sia stata descritta con riferimento al metodo di fabbricazione di un circuito integrato 10, del tipo a metallo-ossido-semiconduttore MOS, con porta di alluminio, deve essere sottolineato il fatto che alla versione in oggetto possono essere apportate varie modifiche e varianti, senza scostarsi dallo spirito e dallo scopo dell* invenzione in oggetto. Ad esempio, l'invenzione pu? venire utilizzata in associazione alle tecnologie NMOS ,CM0S o alle tecnologie adottate per la formazione di transistori bipolari.
    Quantunque l'invenzione in oggetto sia stata descritta con riferimento ai vantaggi ottenibili dalla stessa per effetto della circolazione di uno strato di PSG con un contenuto ridotto di fosforo, agli esperti della tecnologia specifica risulter? del tutto evidente che quantunque la presenza di vapore acqueo operi in modo tale da ridurre il contenuto di fosforo richiesto per la circolazione di uno strato di PSG in corrispondenza di una data temperatura, la stessa pu? essere sfruttata per diminuire la temperatura in corrispondenza della quale si verificher? la circolazione di uno strato di PSG con un dato contenuto di fosforo.
    Conseguentemente, 1 * invenzione in oggetto ? pure utile nella fabbricazione di circuiti integrati protetti nei confronti delle radiazioni , nei quali la temperatura in corrispondenza della quale vengono fabbricati i circuiti integrati deve essere mantenuta ad un livello minimo possibile. Conseguentemente, i circuiti integrati protetti, nei confronti delle radizioni , possono presentare uno strato di PSG ottenuto per scorrimento ad una temperatura inferiore a 1000 ?C , per mezzo dell ?impiego di uno strato di PSG presentante una quantit? di fosforo sufficiente a consentirne lo scorrimento ad una temperatura di valore inferiore , in presenza di vapore acqueo.
    Ad esempio, uno strato di PSG contenente il 10$ in peso di fosforo, pu? essere fatto scorrere ad una RIVENDICAZIONI
    ..1 _ Me.t_o?d.o__p.e
    &i_Q.n?_di_un .dlspas_i?iv_o__a.. circuito . integrato,... presala tante, il d ispositivo .semicondut_t.ori...e.o.n._ragioni attive e regioni di campo formate nello stesso substrato _eon_.uno__st_rato.di isolamento; formazione di_ aperture di.,contatto attraverso detto strato__di isolamento , copertura di detto dubstrato con uno strato di isodimento; applicazione di uno strato impermeabile al d sopra di detto__strato _di isolamento ; a?PJk icazione d uno strato di vetro al f osf osilicato al di sopra di detto strato impermeabile ; rimozione della porzion di detto strato di vetro al f osf osilicato estendent si al di sopra di regioni attive di detti dispositivi ; riscaldamento di detto strato di vetro al fosf?silicato in presenza di vapore acqueo , ad una temp^-ratura sufficiente a provocare l'arrotondamento dei bordi di detto strato di vetro al fosfosilicato?, rimozione delle porzioni di detto strat ompermeabile che si estendono al di sopra delle regioni attive di detti..dispositivi e applicazione di uno straj-_to di me.tallo al.di sopra della superficie di detto strato di vetro al fo.sfpsilicatp,. in modo a talk che .detto strato di metallo possa estendersi attraverso _dette aperture, in modo tale che il contatto elettrico possa risultare al di sotto di porzioni_ ? del_materiale semiconduttore In dette regioni atti?}? ve di detti dispositivi.
    . . . . 2. Metodo secondo,la rivendicazio ne 1,,.c.ara.t.t.ejriz.zat.o dal._f.atto che detto strato, di vetro ..al. f osfo.silicato contiene .pi? del . 7% circa.... in peso di fosforo , e. dal. fatto .che. detta fase di __ riscaldamento. viene__ condotta ad una temperatura inferiore a circa 1000?C.
    3. Me t odo seco ndo la rive nd i c a r zione _ 1 , caratterizzato dal fatto che detto substrato di vetro al fosf osilicato contiene pieno del 7% circa in peso di fo sforo e dal fatto che de 11a fase di riscaldamento si verifica ad una tam-.paratura-sup eriora- a--cirea -950?C
    ? ? Struttura -composita-di -passi? un..dispo.si_t.ivQ_.a--circui-t-o-integralo? del.,tip..Q_.c.o.mpr_e.nd.e.nt.e-_un_c.o.r_po-.di_materia-le-S-emiao-r dutto.re._pre_g_?nt.antu_._tranaisi ori-ad_effa?-to?di-campo a_porta .isolala,...a -me.tallo-o.ssi do-semi.c.o.nduttara-._ IGFET), con regioni attive e__reginni di._cam-. ,po.formate, nello,st e.sso,_..eompm ndent-e.: uno...strato.-impermeabile formato al di sopra .della superficie delle regioni di campo al detto dispositivo a..circuito integrato; uno strato_ di vetro al fosfosilicato, formato al di sopra di detto strato impermea _ bile in dette regioni di campo e al di sopra di detti dispositivi di materiale -semiconduttore nelle regioni attive del circuito eh si estendono attraverso detto strato impermeabile ino ai sottostanti dispositivi semiconduttori nel? le regioni attive del circuito integrato ; aperture che si estendono detto strato di vetro al fosfosi licato e attraverso detto strato impermeabile sino sottostanti dispositivi semiconduttori nelle regioni attive di detto circuito integrato, i bordi di dette aperture in detto strato di vetro al fosiosilicato essendo arrotondati, e uno ^strato di metallo, sovrastante detto strato .di vetro al fosfosilicato. detto strato di metallo esserido al d_i sopra di detti bordi arrotondati, attra verso dette aperture , in modo tale da stabilire un (contatto elettrico con le?r?gioni attive poste al di sotto di qualsiasi porzione di dette apertura
    5....Dispsit.ivo secondo,la rivendi cazione 4*._caratterizzato dal fatto che detto,atra-Ito impermeabile^ ? formato da nitruro.d.i silicio..
    6. Dispositivo secondo la rivondicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto strato vetro al fosfosilicato contiene meno del 7?? circa in peso di fosforo.
    "MATERIALE COMPOSITO _DI PASSIVAZIONE PER UN DISPOSI TIVO SEMICONDUTTORE, COMPRENDENTE UNO STRATO DI_jn> TRURO DI SOLICIOj Si^ ) ED UNO STRATO DI VETRO AL FOSPOS ILICATO (PSG) E METODO DI FABBRICAZIONE DELIO STESSO?
    RIASSUNTO
    _ La presente_ invenzione _. si riferisce ad un dispositivo semiconduttore includente uno strato di nifruro_di silicio (Si^N^) al di sotto di uno strato di vetro al fosfosilicato (PSG-). Uno sce_.l_|_o_ssidazione delle.sottostanti regioni di si lid o f esposte durante una fase di scorrmen to e _ qualsiasi eventuale fase di "riscorrimento Conseguentement e,__lo scorrimento dello strato __di_ PSG pu? essere ottenuto in una atmosfera contenenti: _ vapore il che significa che lo strato di PSG consente di migliorare il grado di affidalilit? de dispositivo semiconduttore
    riguarda pure un metodo di falbr?cazione di un dispositivo di questo tipo
IT20023/80A 1979-03-05 1980-02-19 Materiale composito di passivazione per un dispositivo semiconduttore comprendente uno strato di nitruro di silicio (si alla terza in alla quarta) ed uno strato di vetro al fosfosilicato (psg) e metodo di fabbricazione delle stesso IT1140645B (it)

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