IX) Procédé de fabrication d'un transistor MOS canal N
Il s'agit dans ce cas de réaliser des transistors MOS dans un même substrat. Nous allons dans un premier temps regarder un procédé simplifié de réalisation de transistors MOS à canal N à enrichissement. Cela signifie qu'il faut réaliser dans un substrat de type p qui constituera la zone de canal, les deux zones très dopées de type n qui constitueront les source et drain. L'oxyde de grille sur la zone de canal devra être de très bonne qualité électronique. La fin du procédé consistera à réaliser les zones de contacts de grille, de source et de drain.
Nous verrons dans un deuxième temps un procédé plus élaboré et donc plus complexe de réalisation de transistors NMOS et PMOS en technologie CMOS.
La succession des étapes principales de réalisation est la suivante :
- nettoyage du substrat,
- oxydation épaisse de masquage de dopage des source et drain,
- photolithogravure d'ouverture des source et drain,
- dopage au phosphore (diffusion ou implantation ionique),
- photolithogravure d'ouverture de la zone de canal,
- oxydation fine de l'oxyde de grille,
- ajustement de la tension de seuil par implantation ionique de Bore,
- photolithographie d'ouverture des contacts de source et de drain,
- dépôt d'aluminium,
- photolithogravure de l'aluminium,
- recuit final sous forming-gas (mélange d'azote et d'hydrogène à 10%) pour améliorer les contacts.
Ce procédé très simple permet de réaliser des transistors MOS ; il correspond aux premiers procédés MOS mis en oeuvre industriellement au début des années 70. Compte tenu des différentes étapes de masquage nécessitant des alignements, pour diminuer les dimensions des transistors il a fallu trouver des méthodes permettant de positionner automatiquement les zones de source et drain par rapport à la grille. Ces technologies sont alors dites autoalignées. Le procédé CMOS suivant correspond à cette évolution.
