Brevet FR2667727A1 — publié le 19920410

La présente invention concerne un dispositif du type mémoire vive dynamique et, plus particulièrement, un dispostif du type mémoire vive dynamique (DRAM) et un procédé de fabrication de celui-ci sous forme hautement intégrée qui réalise l'intégration élevée du dispositif en réduisant l'aire périphérique et qui améLiore la résistance d'un contact et l'efficacité du revêtement métallique de ce contact. Un dispositif DRAM classique est illustré sur la figure 1 Comme on peut le voir sur la figure 1, après formation d'une pellicule d'oxydation de champ 2, on forme une mince pellicule d'oxydation 3 sur un substrat 1, puis on fait évaporer du siliciure et du silicium polycristallin pour former une région de grille 4 sur la mince pellicule d'isolation 3, puis, après formation d'une paroi latérale dans la région de grille 4 par une pellicule d'oxy- dation à basse température, on réalise une implantation ionique afin de former une région source-drain 6, puis, après formation par évaporation d'une pellicule d'oxydation à basse température 7 et d'une couche de BPSG (verre de silicate de phosphore et de bore) 8, on grave la partie située au-dessus de ladite région source-drain 6, et, enfin, on forme par évaporation une couche métallique 9. Dans un semblable dispositif DRAM classique, la conduc- tion électrique s'établit entre les régions de source et de drain 6 lorsqu'une certaine tension est appliquée à la région de grille 4. Toutefois, la DRAM classique ci-dessus mentionnée doit être fabriquée au moyen d'un procédé de fabrication très strict devant obéir à des règles de conception étroites. Par conséquent, il existe certains problèmes en ce que la dépendance du dispositif vis-à-vis du procédé de fabrication, du point de vue du fonctionnement ou du non-fonctionnement, augmente, et également en ce que la fiabilité du câblage métallique s'abaisse par suite de l'accroissement de la résistance du contact et de la détérioration de l'efficacité du revêtement métallique lorsque l'aire du contact diminue en raison d'une intégration plus poussée. Le but de l'invention est de fournir un dispositif DRAM et un procédé de fabrication hautement intégré de celui-ci, qui permet de réaliser une intégration éLevée en réduisant l'aire périphérique du dispositif DRAM et qui augmente en même temps La fiabilité du câblage méta L Lique en améliorant L'efficacité du revê- tement méta L Lique et La résistance grâce à l'extension de L'aire de contact. On réa Lise Le but ci-dessus énoncé de L'invention en formant sur un substrat une pellicu Le d'oxydation de champ, en formant, après formation d'une région de gri L Le et d'une région de source-drain, une couche de Ti N/Ti Si 2 sur Le dessus de La pe L Licu Le d'oxydation de champ et de La région source-drain, en effectuant une gravure de contact après La formation par évaporation d'une pellicu Le d'oxydation à basse température et d'une couche de BPSG sur La couche de Ti N/Ti Si 2, puis en formant par évaporation une couche méta L Lique afin d'augmenter L'aire de contact. La description suivante, conçue à titre d'i L Lustration de L'invention, vise à donner une mei L Leure compréhension de ses caractéristiques et avantages; e L Le s'appuie sur Les dessins annexés, parmi Lesquels: La figure 1 est une vue en section droite d'une confi- guration simplifiée d'un dispositif DRAM classique; La figure 2 A à 2 E sont des vues en section droite servant à présenter Le procédé de fabrication d'un dispositif DRAM se Lon L'invention; et Les figures 3 A et 3 B sont des vues permettant de comparer Le degré d'intégration de dispositifs DRAM se Lon La technique antérieure et se Lon L'invention. Comme représenté sur Les figures 2 A à 2 E, on forme sur un substrat 11 une pe L Licu Le d'oxydation de champ 12, puis, après formation d'une mince pe L Licu Le d'oxydation 13, on fait évaporer du siliciure et du si Licium po Lycristallin pour former une région de gril Le 14, puis, après formation d'une paroi Latéra Le 15 dans La région de gri L Le 14 à L'aide d'une pe L Licu Le d'oxydation à basse température, on effectue une implantation ionique pour former une région source-drain 16, et, enfin, on forme par évaporation une couche de Ti 20 sur La région source-drain 16 Après ce La, comme représenté sur La figure 2 B, on forme un motif 21 en agent photo- sensib Le de type réserve et on app Lique une gravure par voie humide à ladite couche de Ti 20 placée sur la partie supérieure externe de la pellicule d'oxydation de champ 12 et la partie supérieure de ladite région de grille 14 Ces matériaux utilisés dans l'opération de gravure par voie humide sont NH 40 H, H 202 et l'eau DI (déio- nisée) Après cela, comme représenté sur la figure 2 C, après avoir enlevé ledit motif d'agent photosensible 21, on change la couche de Ti 20 en une couche de Ti N/Ti Si 22 en effectuant un recuit thermi- que rapide (RTA) sous atmosphère de N 2. Ainsi, N 2 réagit avec ladite couche de Ti 20 pour former Ti N et Ti réagit avec le silicium Si du substrat 11 pour former Ti Si 2, si bien que la couche Ti 20 se change en une couche Ti N/Ti Si 2 22 Après cela, on forme par évaporation, sur la couche de Ti N/Ti Si 2 22, une pellicule d'oxydation à basse température 17 et une couche de BPSG 18 Après cela, comme représenté sur la figure 2 D, on grave les parties de la pellicule d'oxydation à basse température 17 et de la couche de BPSG 18 qui sont placées sur le dessus de ladite couche de Ti N/Ti Si 2 22, et, comme représenté sur la figure 2 E, après formation de la couche métallique 19 par évapo- ration, on grave la couche métallique 19 placée au-dessus de ladite région de grille 14. Dans le dispositif DRAM de l'invention ainsi réalisé, la conduction électrique s'établit entre la source et le drain lorsqu'une certaine tension est appliquée à la région de grille 14. Dans le dispositif DRAM tel que ci-dessus présenté, on améliore le rendement du revêtement métallique en étendant l'aire de contact de la couche métallique 19 avec la partie supérieure de la région source-drain 16 jusqu'à la partie supérieure de la pellicule d'oxydation de champ 12 grâce à la couche de Ti N/Ti Si 2 22, et on abaisse la résistance grâce à l'augmentation de l'aire de contact réelle. Ca figure 3 A présente schématiquement une vue en plan et une vue en section droite du dispositif DRAM classique, et la figure 3 B présente une vue en plan et une vue en section droite du dispositif DRAM de l'invention. Ca région active All du dispositif DRAM selon l'invention possède un plus grand degré d'intégration que celle de la région A 1 du disposifif DRAM classique, du fait des diminutions indiquées par a et b. De plus, l'aire de contact A 12 du dispositif DRAM selon l'invention devient plus large que l'aire A 2 du dispositif DRAM classique, si bien que L'aire de contact augmente Ainsi, la résistance s'abaisse dans l'aire de contact A 12 alors que les régions de grille 4 et 14 des dispositifs restent identiques. Comme décrit ci-dessus en détail, l'invention a pour effet de réaliser une intégration élevée grâce à la réduction de l'aire périphérique du dispositif DRAM et elle améliore en même temps l'efficacité du revêtement métallique et la résistance par extension de l'aire de contact. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du procédé et du dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement i L Lustratif et nullement limita- tif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de mémoire vive dynamique, ou DRAM, carac- térisé en ce qu'il comprend: des pellicules d'oxydation de champ ( 12) formées sur un substrat ( 11), une région source-drain ( 16) et une région de grille ( 14) formées entre lesdites pellicules d'oxydation de champ ( 12), une couche de Ti N/Ti Si 2 ( 22) formée sur le dessus de ladite région source-drain, une pellicule d'oxydation à basse température ( 17) et une couche de BPSG (verre de silicate de phosphore et de bore) ( 18) formées elles-mêmes sur le dessus de ladite pellicule d'oxydation de champ et de ladite région de grille et, une couche de métal ( 19) formée sur le dessus de ladite couche de Ti N/Ti Si 2. 2 Dispositif DRAM selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite couche de Ti N/Ti Si s'étend de la paroi latérale ( 15) de ladite région de grille jusqu'au dessus de ladite pellicule d'oxydation de champ. 3 Procédé de fabrication à intégration élevée d'un dispositif DRAM, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: former une pellicule d'oxydation de champ ( 12) sur un substrat ( 11), former par évaporation une couche de Ti ( 20) après formation d'une région de grille ( 14) et d'une région source-drain ( 16), graver par voie humide ladite couche de Ti ( 20) placée sur la partie supérieure externe de ladite pellicule d'oxydation de champ et la partie supérieure de ladite région de grille, former par évaporation une pellicule d'oxydation à basse température ( 17) et une couche de BPSG (verre de silicate de phosphore et de bore) ( 18) après avoir transformé la couche de Ti ( 20) en une couche de Ti N/Ti Si 2 ( 22) par application d'un recuit thermique rapide sous atmosphère de N 2, et former par évaporation une couche métallique ( 19) après avoir gravé Les parties de ladite pellicule d'oxydation à basse température et de ladite couche de BPSG qui sont placées sur le dessus de ladite couche de Ti N/Ti Si 2.