專利名稱：電路及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及一種電路以及制造此電路的方法。
自從80年代以來，MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)型半導(dǎo)體集成電路的柵極主要由硅來制備。因?yàn)樵诠钖艠O和下面的半導(dǎo)體溝道區(qū)之間具有小的電子能差，并且硅具有大的熱阻，這使得有可能為制備源/漏區(qū)而采用自對(duì)準(zhǔn)(selfalignig)制造技術(shù)。與此相反，在采用鋁柵極的情況下，這種自對(duì)準(zhǔn)制造技術(shù)是不適用的，所述鋁柵極在采用之前曾廣泛使用。這是因?yàn)殇X不具備充分的耐熱性。由于此原因，鋁柵極被認(rèn)為已經(jīng)過時(shí)，盡管其具備低的電阻。
然而，近來已有這樣的報(bào)導(dǎo)，通過采用激光退火技術(shù)，在鋁柵極的情況下，也可采用自對(duì)準(zhǔn)制造技術(shù)形成源/漏區(qū)。還提出這樣的建議，與柵極的層間絕緣可以完全通過在柵極上形成陽極氧化膜來實(shí)現(xiàn)，此膜與由相同材料形成的布線是同時(shí)形成的。以下將柵極和布線總體簡(jiǎn)稱為柵極布線，因?yàn)殡y以總是準(zhǔn)確地區(qū)分它們。氧化鋁薄膜具有充分的耐腐蝕性和充分的耐壓性，并且被用于形成柵極和源區(qū)及漏區(qū)之間的所謂的偏置(offset)結(jié)構(gòu)，正如相同申請(qǐng)人的日本專利申請(qǐng)平(Hei)3-340336、平4-30220或平4-34194中所描述的。
不過，在采用陽極化柵極布線的技術(shù)中已被指出有幾個(gè)問題。例如，即使柵極布線的外表面由氧化鋁薄膜覆蓋，它們之間的粘附性也會(huì)隨表面的位置而變化，以致于氧化鋁薄膜有時(shí)會(huì)從下面的柵極布線上部分地脫落。除此之外，陽極氧化鋁薄膜是根據(jù)在柵極上的位置采用不同的厚度形成的。進(jìn)一步，由于氧化鋁薄膜具有極強(qiáng)的抗腐蝕性，通過常規(guī)的濕法蝕刻或干法蝕刻將其除去是困難的，以致于在除去氧化鋁薄膜的過程中，處于氧化鋁薄膜附近的諸如氧化硅之類的材料有被蝕刻的趨向。另外，在把陽極作為柵極進(jìn)行處理的陽極化過程中，由于柵極布線整體在互連，連至各柵極的非必要部分在陽極化處理之后必須除去，以便使這些柵極分離。但是，氧化鋁也涂覆不必要的部分，而且很難把它們除去。還有，開設(shè)穿過耐腐蝕的氧化鋁薄膜通至下面的柵極布線的必要的連接孔是困難的，以至于相鄰的電路元件也會(huì)被腐蝕。
另一方面，還提出這樣的建議，部分地除去覆蓋有氧化鋁的柵極布線，并通過將必要部分予以高能激光照射開設(shè)連接孔，正如日本專利申請(qǐng)平3-348130中所描述的。下面的柵極布線會(huì)被高能激光損壞，以致于看起來不可能由這種方法形成連接孔。
正如上面所指出的，在采用覆蓋有陽極氧化膜的柵極的技術(shù)中，存在下列缺點(diǎn)。
1)柵極和覆蓋的陽極氧化膜之間的粘附性的不一致導(dǎo)致膜脫落。
2)在除去覆蓋有陽極氧化膜的柵極布線的非必要部分以及形成穿過陽極氧化膜連接孔方面存在困難。
3)陽極膜的厚度不均勻。
通過發(fā)明人所做的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，上述缺點(diǎn)1)和3)主要是由柵極外表面的電平的變化并因而由通過所述表面的電流的變化引起的。在陽極化處理過程中鋁表面的氧化速度由所說的各位置的電平?jīng)Q定。即，陽極化速度的差異被認(rèn)為是反映了電平的差異。結(jié)果，陽極氧化物在窄圖形上生長(zhǎng)得比寬圖形上快，并且由于粘附性的差異而有脫落的趨向。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種制造具有鋁柵極的改進(jìn)的電子器件的方法。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種通過采用陽極氧化處理制造改進(jìn)的電子器件的方法。
本發(fā)明的再一目的是要提供一種制造改進(jìn)的電子器件的方法，其中，陽極化的鋁布線的圖形可以容易地實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的又一目的是要提供一種制造改進(jìn)的電子器件的方法，此方法適于形成非常精細(xì)的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是要提供一種具有陽極氧化的鋁柵極的改進(jìn)的電子器件。
本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點(diǎn)及新的特征，將在下面的說明書中予以描述，并且對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，其中部分可根據(jù)以下的分析得以了解，或者可從本發(fā)明的實(shí)施中領(lǐng)悟到。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可通過所附權(quán)利要求書中特別指出的手段和組合來實(shí)現(xiàn)和獲得。
為實(shí)現(xiàn)上述的及其它的目的，根據(jù)本發(fā)明，正如在此概括和廣泛描述的，一種制造半導(dǎo)體器件的方法包括以下步驟在一襯底上形成未電氣分離的鋁圖形;用抗蝕劑膜部分地覆蓋鋁圖形;對(duì)未覆蓋抗蝕劑膜的鋁圖案的外表面進(jìn)行陽極化處理;除去抗蝕劑膜。特別是，通過陽極化處理使鋁圖形部分地由氧化鋁覆蓋，并且在除去抗蝕劑膜步驟之后，形成一個(gè)暴露表面，通過此暴露表面可除去下面的鋁圖形或?qū)⒋虽X圖形電連接。
在制備絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的情況下，在襯底上形成一層膜，此膜包含從下列物質(zhì)組中選出的一種材料鋁;鉭;摻有硅、銅、鉭、鈧和鈀的鋁;它們的合金和它們的多層材料，所述膜被做成圖形，以便形成柵極，公共連線和高電平公共連線。通過在電解液中把它們作為陽極浸漬，對(duì)柵極進(jìn)行陽極氧化，以形成覆蓋柵極的氧化鋁。由于在陽極化處理前，連線覆蓋上一層合適的有機(jī)膜，其上無氧化鋁形成，因而可通過常規(guī)蝕刻，容易地除去連線。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，許多柵極被分成多組。屬于每組的柵極被連至多根公共連線中相應(yīng)的一個(gè)，公共連線具有大于柵極的寬度。為降低第一布線的電阻，公共連線的寬度被增加至大于柵極的寬度。公共連線被順序連至一根高電平公共連線。也就是說，總體鋁圖形被設(shè)計(jì)成分層結(jié)構(gòu)(hierarchyfashion)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)電路包括在襯底上形成的這樣一個(gè)柵極、在襯底上形成的作為第一布線的這樣一個(gè)公共連線、以及在襯底上形成的作為第二布線的這樣一個(gè)高電平公共連線。第二布線具有大于第一布線的寬度。為降低第二布線的電阻，第二布線的寬度增加至大于第一布線的寬度。柵極、第一布線和第二布線包括相同的材料，此材料選自下列物質(zhì)組鋁;鉭;摻有硅、銅、鉭、鈧和鈀的鋁;它們的合金和它們的多層材料。一溝道形成于襯底上并與柵極相鄰，其間有一柵極絕緣膜。從

圖1(A)中可看到一個(gè)典型的例子，此圖中，多個(gè)柵極6被連至具有較大寬度的一根支線5，而多個(gè)支線5被連至具有更大寬度的一根干線。依照這種形狀，在分層系統(tǒng)的末端覆蓋在柵極上的陽極氧化膜的厚度和粘附程度是彼此相同的。
包括柵極的鋁圖形可通過干法蝕刻技術(shù)，例如激光蝕刻來蝕刻，以便改善生產(chǎn)率，因?yàn)楸晃g刻的鋁部分未被耐腐蝕的氧化鋁膜覆蓋。由于這種原因，可制備出非常精細(xì)的幾何結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明之前，氧化鋁必須通過濕法蝕刻除去，此類蝕刻能除去氧化鋁但不適于制備非常精細(xì)的結(jié)構(gòu)，這樣集成密度就不會(huì)改善如此之多。
比率(第一布線的寬度)/(柵極的寬度)最好是2至10。而比率(第二布線的寬度)/(第一布線的寬度)是2至10。
附圖包含在本發(fā)明中并構(gòu)成本發(fā)明的第一部分，它與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1(A)至1(D)是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制造互補(bǔ)薄膜絕緣柵極型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法的平面圖。
圖2(A)至2(D)是與圖1(A)至1(D)相對(duì)應(yīng)的斷面圖，它顯示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的制造互補(bǔ)薄膜絕緣柵極型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法。
圖3(A)至3(D)是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例制造互補(bǔ)薄膜絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法的斷面圖。
圖4(A)是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例制造的薄膜絕緣柵極型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的VG-ID特性的曲線圖。
圖4(B)是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例制造的薄膜絕緣柵極型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的VG-ID特性的曲線圖。
圖5是顯示作為蝕刻氣體的氧等離子體氣氛的壓強(qiáng)與有機(jī)涂層的蝕刻速率之間的關(guān)系的曲線圖，所述涂層是在氧等離子體中由Photoneece制成的，厚度為2.3微米。
現(xiàn)參照?qǐng)D1(A)至1(D)和圖2(A)至2(D)解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例制造互補(bǔ)薄膜絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法。為描繪和解釋方便起見，圖1(A)至1(D)與圖2(A)至2(D)只是概念性地對(duì)應(yīng)而并非準(zhǔn)確地幾何對(duì)應(yīng)。
一玻璃板被用作襯底1。例如此玻璃板是康寧(Corning)公司制造的Corning7059玻璃板。在襯底上，通過濺射形成厚度為100nm的氧化硅薄膜2。在氧化硅薄膜2上，通過等離子體CVD(化學(xué)汽相沉積)沉積厚度為150nm的非晶半導(dǎo)體薄膜。然后通過在600℃熱退火60小時(shí)使此半導(dǎo)體薄膜再結(jié)晶，并通過光刻術(shù)和活性離子蝕刻構(gòu)成具有多個(gè)半導(dǎo)體小島3的圖形。在氧氣中以氧化硅為靶通過濺射沉淀厚度為115nm的氧化硅薄膜4，以形成柵極絕緣膜。通過電子束蒸發(fā)氧化硅薄膜4上形成厚度為500nm的鋁膜，并通過蝕刻構(gòu)成圖形以便形成柵極6支線5和干線13，這里所說的蝕刻，例如，是采用在磷酸中加入5%的硝酸制備的混合酸蝕刻劑的濕法蝕刻。柵極6、支線5和干線13是彼此電連接而形成的，如圖1(A)所示。蝕刻速率是(例如)約225nm/分鐘。支線5的寬度為4微米。干線13的寬度為10微米。在柵極6正下方形成的溝道的長(zhǎng)度為2微米而寬度為12微米。通過以上過程，在襯底上就形成了晶體管的必要輪廓，如圖1(A)和2(A)所示。一層有機(jī)涂層選擇性地形成于柵極或在襯底上形成的與此(支線和干線)相連的布線上。
然后在電解液中通過施加電流，使柵極6或與此相連的布線陽極氧化，而支線5和干線13部分地由有機(jī)涂層覆蓋，以便被除去或提供連接的鋁膜不為耐腐蝕的氧化膜所覆蓋。將有機(jī)涂層的一部分或至少一部分蝕刻掉，以便在所說部分暴露出柵極或與此相連的布線。有機(jī)涂層最好由具有270℃或更高的耐熱性的有機(jī)材料形成。為此，以有機(jī)材料為基礎(chǔ)的聚酰亞胺是合適的。這種以材料為基礎(chǔ)的聚酰亞胺的一個(gè)典型例子是Photoneece(UR3800)，它是一種由Tore工業(yè)公司制造的光敏有機(jī)樹脂。此樹脂可容易地構(gòu)圖。這類有機(jī)涂層可由合適的溶劑例如肼很容易地除去，或者由在氧氣或其它氧化性氣體氣氛例如二氧化氮或臭氧中產(chǎn)生的等離子體很容易地除去。另一方面，此類有機(jī)層可阻止陽極氧化環(huán)境。
圖5描繪出氧等離子體氣氛的壓強(qiáng)與有機(jī)涂層的蝕刻速率之間的關(guān)系，所述有機(jī)涂層由Photoneece制成，厚度為2.3微米。氧的局部壓強(qiáng)為100%。通過在室溫下在兩塊平行板之間施加射頻(RF)電能產(chǎn)生等離子體，從而在此間實(shí)現(xiàn)蝕刻(拋光)。氧是以2.3SCCM的速率連續(xù)加至蝕刻空間的。正如從圖中可知道的，蝕刻速率與氧等離子體的壓強(qiáng)成正比。雖然圖中未示出，但根據(jù)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，在拋光期間蝕刻速率隨溫度升高而增大，在室溫至300℃范圍內(nèi)，它們之間呈線性正比關(guān)系。因此，已經(jīng)確認(rèn)，可通過提高氧化氣體的局部壓強(qiáng)來改善蝕刻工藝性能。
也就是說，由Tore工業(yè)公司制造的Photoneece(UR3800)，通過在襯底1上旋涂，覆蓋于柵極6、支線5和干線13上。旋轉(zhuǎn)速率為2500rpm。有機(jī)膜通過在氮?dú)庵幸?0℃的溫度烘烤1小時(shí)而得以干燥。烘干后，涂層通過構(gòu)圖被部分地除去，以便只留下覆蓋支線5和干線13的膜層7，如圖1(B)所示。涂層7再次在300℃烘烤0.5至2小時(shí)，以使之成為聚酰亞胺膜。然后，柵極6的外表面，即其上和側(cè)表面被陽極氧化形成覆蓋它們的氧化鋁膜。陽極化處理是這樣進(jìn)行的，將帶有柵極的襯底作為陽極浸于溶液中，同時(shí)還將作為陰極的鉑浸于溶液中，通過柵極6、支線5和干線13流過一電流。所述溶液是通過采用添加5%的氨水，中和3%的2，3-二羥基丁二酸(酒石酸)的1，2-亞乙二醇(乙二醇)溶液制備的，以便其PH值降至7.0±0.2。在陽極處理期間溶液溫度保持在25±2℃。
在陽極化處理期間，電流以下述方式通過柵極6、支線5和干線13。首先，調(diào)節(jié)陽極和陰極之間的電壓，以便使流過的電流為0.1至0.5mA/cm2，例如0.5mA/cm2。為保持電流密度不變電壓要逐步提高。當(dāng)電壓達(dá)到250V時(shí)，陽極化處理繼續(xù)進(jìn)行，電壓保持250V，然而電流密度逐步減小。當(dāng)電流密度降低0.005mA/cm2時(shí)，將襯底從溶液中移出，并置于使襯底拋光的等離子體室，以除去Photoneece涂層7。等離子體室的壓強(qiáng)為0.2至2.0乇。射頻功率為0.1至0.3w/cm3。拋光期間室中形成的等離子體為氧等離子體。拋光引起的蝕刻速率可通過加熱襯底于90至300℃來改善。結(jié)果，如圖1(B)和2(B)所示，形成了厚度為320nm的氧化鋁薄膜8。
下一步，在半導(dǎo)體小島3中形成源區(qū)和漏區(qū)，以便根據(jù)公知的CMOS制造技術(shù)，通過離子注入在此間形成n溝道區(qū)和p溝道區(qū)。圖1(C)中的數(shù)字9a和9b分別表示p溝道和n溝道晶體管。也就是說，磷離子以70至110Kev的加速電壓注入到用于p溝道晶體管9a的半導(dǎo)體小島，而柵極6和氧化鋁薄膜8覆蓋半導(dǎo)體小島的中部，以成為溝道區(qū)。最終的磷離子濃度為1至5x1013cm-2。氟化硼離子(BF+3)以同樣的程序注入到用于n溝道晶體管9b的半導(dǎo)體小島。借助氧化鋁薄膜8，源區(qū)和漏區(qū)9在如圖2(C)中所示的所謂偏置結(jié)構(gòu)中離開柵極的邊緣一段距離形成。偏置距離被考慮為約300nm，這與氧化鋁薄膜8的厚度相對(duì)應(yīng)。
由于源區(qū)和漏區(qū)9的結(jié)晶性大體上為離子注入所破壞而基本上成為非結(jié)晶性的，因此為使源區(qū)和漏區(qū)再結(jié)晶要進(jìn)行激光退火。激光退火是通過用由KrF激發(fā)物激光器發(fā)射的50個(gè)激光脈沖照射半導(dǎo)體來進(jìn)行的。激光脈沖的能量密度是(例如)350mj/cm2。在此情況下為獲得相同工作狀態(tài)，可用鹵燈替代激光器。退火之后，支線5和干線13被選擇性地除去，以便只留下如圖1(D)所示的支線5的部分5a。隨后便形成了多個(gè)CMOS柵極陣列。通過部分5a可容易地接通柵極。
然后通過濺射淀積在此結(jié)構(gòu)上覆蓋一層氧化硅隔膜10。采用公知的光刻技術(shù)，穿過氧化硅薄膜4和10開設(shè)連接孔11a和11b，以便暴露出源區(qū)和漏區(qū)9。穿過氧化硅薄膜4和10，還可開設(shè)合適的連接孔12，以便暴露出布線5a。這些連接孔可根據(jù)本方法所需的合適工序同時(shí)或分別形成。最后，通過淀積鋁或鉻薄膜并使之構(gòu)圖，由金屬膜形成所需的布線。
現(xiàn)參照?qǐng)D3(A)至3(D)解釋根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的制造互補(bǔ)薄膜絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法。圖3(A)至3(D)的平面圖，以與圖2(A)至2(D)相同的方式，而與圖1(A)至1(D)概念性地對(duì)應(yīng)。
一玻璃平板用作襯底21。此玻璃平極是(例如)由Corning公司制造的Corning7059玻璃板。通過濺射在襯底上形成厚度為100nm的氧化硅薄膜22。通過低壓CVD，在氧化硅薄膜上，形成厚度為50nm的非晶半導(dǎo)體薄膜。此半導(dǎo)體薄膜通過激光退火再結(jié)晶。激光退火是通過采用由KrF激發(fā)物激光器發(fā)射的脈沖光照射半導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)的。激光脈沖的能量密度是(例如)150至350mj/cm2，最好是250至300mj/cm2。然后通過光刻術(shù)和活性離子蝕刻使半導(dǎo)體薄膜構(gòu)圖，以便在襯底上構(gòu)成多個(gè)半導(dǎo)體薄膜小島23。通過在氧氣中，以氧化硅為靶濺射在襯底21上淀積覆蓋半導(dǎo)體薄膜小島23的厚度為115nm的氧化硅薄膜24，以便形成柵極絕緣膜。通過電子束蒸發(fā)，在氧化硅薄膜24上形成厚度為500nm的鋁膜，并通過在磷酸中添加5%的硝酸制備的混合酸腐蝕，使鋁膜構(gòu)圖，以形成柵極26、支線和干線，即與第一實(shí)施例相同的柵極布線。腐蝕速率是(例如)約225nm/分鐘。在柵極26正下方形成的溝道，長(zhǎng)2微米寬12微米。按上述工序，在襯底上就形成了如圖所示的晶體管的必要輪廓。
在襯底21上通過旋涂，形成覆蓋柵極布線的光敏有機(jī)樹脂。此光敏有機(jī)樹脂是(例如)由Tore工業(yè)公司制造的Photoneece(UR3800)。旋轉(zhuǎn)速率為2500rpm。通過構(gòu)圖將此(有機(jī))涂層部分地除去，以便只留下覆蓋布線25的薄膜27，如圖3(B)所示。柵極26的外露表面，即其上表面和側(cè)表面，爾后被陽極氧化，以便形成覆蓋它們的氧化鋁薄膜。陽極化處理是這樣進(jìn)行的，將帶有柵極襯底作為陽極，連同一個(gè)作為陰極的鉑板，浸漬于溶液中，并讓電流流過柵極26。所述溶液是通過添加5%的氨水，中和3%的2，3-二羥基丁二酸的1，2-亞乙醇溶液制備的，以使其PH降至7.0±0.2。在陽極化處理期間溶液的溫度保持在25±2℃。
在陽極化處理期間電流以如下方式通過柵極26。首先，調(diào)節(jié)陽極和陰極之間的電壓，使流過的電流為0.1至0.5mA/cm2，例如，0.5mA/cm2。為維持該電流密度，電壓要逐步提高。當(dāng)電壓達(dá)到250伏時(shí)，陽極化處理繼續(xù)進(jìn)行，電壓保持250V，然而電流密度逐步減小。當(dāng)電流密度降至0.005mA/cm2時(shí)，陽極化處理就結(jié)束了。結(jié)果，如圖1(B)和2(B)所示，形成了厚度為320nm的氧化鋁薄膜28。
下一步，在襯底上的半導(dǎo)體薄膜小島23中形成源區(qū)和漏區(qū)，以便根據(jù)公知的CMOS制造技術(shù)通過離子注入在此間形成n溝道和p溝道。用與第一實(shí)施例相同的方式，形成p溝道和n溝道晶體管。也就是說，作為雜質(zhì)的磷離子，用70至110KeV的加速電壓被引入用于p溝道晶體管的半導(dǎo)體薄膜小島中，而柵極26和氧化鋁薄膜28覆蓋半導(dǎo)體薄膜小島的中部以便成為溝道區(qū)。磷離子的最終濃度為1至5×1013cm2。氟化硼(BF+3)用同樣的工序被引入用于n溝道晶體管的半導(dǎo)體薄膜小島中。借助氧化鋁薄膜28，間夾溝道的源區(qū)和漏區(qū)29，在如圖3(C)所示的所謂偏置結(jié)構(gòu)中距柵極的邊緣一定距離形成。偏置區(qū)形成于溝道與源區(qū)及漏區(qū)的每一個(gè)之間。偏置距離被考慮為約300nm，這與氧化鋁薄膜28的厚度相應(yīng)。源區(qū)和漏區(qū)的形成，可通過等離子體摻雜技術(shù)(即，離子摻雜技術(shù))或其它合適的摻雜技術(shù)實(shí)現(xiàn)，所述等離子體摻雜技術(shù)不能根據(jù)質(zhì)量的差異分離不同離子。
在除去Photoneece薄膜27之后，進(jìn)行激光退火，以便按與第一實(shí)施例相同的方式使源區(qū)和漏區(qū)再結(jié)晶。然而，在此情況下，激光退火是采用10個(gè)激光脈沖穿過襯底21照射半導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)的。也就是說，脈沖的激光指向襯底21的后側(cè)表面。激光器是XeCl激發(fā)物激光器(308nm波長(zhǎng))或KrF激發(fā)物激光器(350nm波長(zhǎng))。激光器的選擇要考慮襯底(在此情況下為Corning7059)的透光度。若襯底是由石英制成的，可使用KrF激光器(248nm波長(zhǎng))。激光脈沖的能量密度是(例如)350mj/cm2。為獲得相同工作狀態(tài)，激光器可由鹵燈替代。退火之后，未覆蓋氧化鋁的布線25被選擇性地除去，以便只留下圖3(C)中所示的部分25a。結(jié)果，形成了多個(gè)CMOS柵極陣列。
爾后，通過濺射沉積氧化硅隔膜30米覆蓋此結(jié)構(gòu)。用公知的光刻技術(shù)，穿過氧化硅薄膜24和30，開設(shè)連接孔31a和31b，以暴露出源區(qū)和漏區(qū)29。穿過氧化硅薄膜24和30還可開設(shè)合適的連接孔32，以暴露出布線25a。根據(jù)此方法所需的適當(dāng)工序，這些連接孔可以同時(shí)或分別形成。最后，通過沉積鋁或鉻膜并使之構(gòu)圖，由金屬薄膜形成所需布線。
在第二實(shí)施例的情況下，用與第一實(shí)施例相同的方式通過激光退火使半導(dǎo)體薄膜小島再結(jié)晶。不過，第二激光退火是這樣進(jìn)行的，在引入雜質(zhì)之后，用激光或鹵燈發(fā)出的光，從后面(從襯底背后)照射襯底和半導(dǎo)體薄膜小島。這使得有可能同時(shí)形成源區(qū)和漏區(qū)并平滑地連至其間的溝道。如果省去第一激光退火，半導(dǎo)體薄膜小島的上部可能不能充分再結(jié)晶。由于這個(gè)原因，最好從襯底的兩側(cè)進(jìn)行激光退火(或燈退火)。另外，由于第二激光退火是從襯底的后側(cè)表面進(jìn)行，這可有效地防止柵極布線的剝落，這種剝落的原因是，由氧化鋁薄膜覆蓋的部分與沒有氧化鋁薄膜覆蓋的部分之間具有不同的熱膨脹系數(shù)。
從襯底的后側(cè)表面照射的實(shí)際優(yōu)點(diǎn)，將從圖4(A)和4(B)中了解到。在從上表面照射的情況下，ID-VG特性開始是好的，如圖4(A)中曲線(a)所表示的，但是當(dāng)25至30伏的脈沖重復(fù)地加至柵極上時(shí)，ID-VG特性顯著地變壞，如曲線(b)所示。這被認(rèn)為由于如下原因因?yàn)榻缑媸遣贿B續(xù)的并形成不良的連接，氫原子端接懸掛鍵從溝道區(qū)與源區(qū)及漏區(qū)的界面斷開。另一方面，當(dāng)用激光從襯底的后側(cè)表面照射半導(dǎo)體薄膜小島時(shí)，如圖4(B)中曲線(C)所示的最初特性得以保持，甚至在工作100小時(shí)后也無明顯的變劣，如圖4(B)中曲線(D)所示。
優(yōu)選實(shí)施例的上述說明是供描繪和解釋本發(fā)明之用。它并不意味著就是本發(fā)明的全部，或者本發(fā)明限于所述的具體形式，并且，根據(jù)上述教導(dǎo)顯然可進(jìn)行多種變化和改進(jìn)。實(shí)施例的選擇是為了更清楚地解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他人在各種實(shí)施方式中及采用各種變更適于特定的所期望之應(yīng)用最有效地使用本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種電路包括設(shè)在襯底上的柵極，它包括選自下列物質(zhì)組成的組中的一種材料鋁，鉭，添加有硅，銅，鉭，鈧和鈀的鋁，它們的合金，以及它們的多層材料；設(shè)在所述襯底上的第一布線，它與所述柵極相連并包括所述材料，所述第一布線具有大于所述柵極的寬度；和設(shè)在所述襯底上的第二布線，它與所述第一布線相連并包括所述材料，所述第二布線具有大于所述第一布線的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，它進(jìn)一步包括設(shè)在所述襯底上并與所述柵極相鄰的溝道，此溝道與所述柵極間設(shè)有柵極絕緣膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電路，它進(jìn)一步包括設(shè)在所述襯底上并間夾所述溝道的源區(qū)和漏區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電路，其中，在所述溝道與所述源區(qū)和漏區(qū)中的每一個(gè)之間設(shè)有偏置區(qū)。
5.一種電路包括設(shè)在襯底上的柵極，它包括選自下列物質(zhì)組成的組中的一種材料鋁，鉭，添加有硅，銅，鉭，鈧和鈀的鋁，它們的合金，以及它們的多層材料;設(shè)在所述襯底上的第一布線，它與所述柵極相連并包括所述材料，所述第一布線具有大于所述柵極的寬度;設(shè)在所述襯底上的第二布線，它與所述第一布線相連并包括所述材料，所述第二布線具有大于所述第一布線的寬度;和覆蓋在所述柵極上的陽極氧化物。
6.一種電路包括設(shè)在襯底上的柵極，它包括選自下列物質(zhì)組成的組中的一種材料鋁，鉭，添加有硅，銅，鉭，鈧和鈀的鋁，它們的合金，以及它們的多層材料;設(shè)在所述襯底上的第一布線，它與所述柵極相連并包括所述材料，所述第一布線的寬度增大至大于所述柵極的寬度，以便降低所述第一布線的電阻;和設(shè)在所述襯底上的第二布線，它與所述第一布線相連并包括所述材料，所述第二布線的寬度增大至大于所述第一布線的寬度，以降低所述第二布線的電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電路，其中，比率(所述第一布線的寬度)(所述柵極布線的寬度)是2至10。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的電路，其中，比率(所述第二布線的寬度)(所述第一布線的寬度)是2至10。
9.一種制造電路的方法包括在襯底上設(shè)置的柵極或相連布線上，選擇性地形成有機(jī)涂層;在電解液中通過提供電流而使柵極或與此相連布線陽極氧化;和至少腐蝕掉所述有機(jī)涂層的一部分，以便在所述部分暴露出柵極或與此相連布線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，所述有機(jī)涂層包括聚酰亞胺。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，柵極和與此相連的布線包括選自下列物質(zhì)組成的組中的一種材料鋁，鉭，添加硅，銅，鉭，鈧和鈀的鋁，它們的合金，它們的多層材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，所述有機(jī)涂層具有溫度為270℃或更高的耐熱性。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，它進(jìn)一步包括在所述襯底上形成這樣的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)與柵極相鄰的溝道以及間夾所述溝道的源區(qū)和漏區(qū)，所述柵極與所述溝道間設(shè)有柵極絕緣膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中，所述源區(qū)和漏區(qū)是通過在所述襯底上設(shè)置的半導(dǎo)體薄膜中引入雜質(zhì)而形成的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，它進(jìn)一步包括在引入雜質(zhì)之后，采用激光或由鹵燈發(fā)射的光從所述襯底的背面照射所述半導(dǎo)體薄膜。
16.一種制造電路的方法包括在襯底上設(shè)置的柵極或與此相連布線上，選擇性地形成有機(jī)涂層;在電解液中通過提供電流使柵極或與此相連布線陽極氧化;和通過在氧或氧化性氣體氣氛中產(chǎn)生的等離子體，蝕刻所述有機(jī)涂層。
17.一種制造電路的方法包括在襯底上設(shè)置的柵極或與此相連布線上，選擇性地形成有機(jī)涂層;在電解液中通過提供電流使柵極或與此相連布線陽極氧化;和腐蝕掉所述有機(jī)涂層的一部分，以便在所述部分暴露出柵極或相連的布線。
18.一種制造電路的方法包括在襯底上形成薄膜，其包括選自下列材料組成的組中的一種材料鋁，鉭，添加有硅，銅，鉭，鈧和鈀的鋁，它們的合金，以及它們的多層材料;和使所述薄膜構(gòu)圖形成柵極，與柵極相連的第一布線和與所述第一布線相連的第二布線，所述第一布線具有大于所述柵極的寬度，而所述第二布線具有大于所述第一布線的寬度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述的構(gòu)圖是通過濕法蝕刻實(shí)現(xiàn)的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述的濕法蝕刻是由包含硝酸和磷酸的腐蝕劑實(shí)現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制造絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)晶體管的改進(jìn)的方法。根據(jù)此方法，柵極與和它電連接的布線一起由象鋁那樣的金屬形成。通過將柵極作為陽極浸于電解液中，而使之陽極氧化，形成覆蓋它的金屬氧化物。由于在陽極化處理之前連接的布線上覆蓋有合適的有機(jī)膜層，因而無氧化鋁在其上形成，這樣可以通過常規(guī)腐蝕，除去連接的布線。
文檔編號(hào)H01L21/306GK1081282SQ9310633
公開日1994年1月26日 申請(qǐng)日期1993年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月9日
發(fā)明者張宏勇, 魚地秀貴, 安達(dá)廣樹, 小山到, 山崎舜平 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所