Способ изготовления полупроводникового прибора


 


Владельцы патента RU 2428764:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)

Изобретение относится к технологии производства полупроводниковых приборов. Сущность изобретения: в способе изготовления полупроводникового прибора, включающем процессы ионной имплантации и формирование активных областей прибора на кремниевой подложке, после формирования активных областей создают скрытый р-слой под каналом прибора легированием подложки ионами Be с энергией 125-175 кэВ, дозой (2-5)·1012 см-2 и с последующим отжигом при температуре 650-750°С в течение 20-30 мин и атмосфере Н2. Техническим результатом изобретения является снижение значений токов утечек в полупроводниковых приборах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления приборов с низкими токами утечки.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора с малыми токами утечки [Патент 4985739, США, МКИ H01L 29/80] путем использования структуры, в которой одна система областей сток-исток окружает другую систему областей сток-исток, а нижний затвор скрытый, верхний соединяется с контактной площадкой через диффузионный барьер для предотвращения проникновения металла. В таких полупроводниковых приборах из-за низкой технологичности увеличивается разброс параметров и снижается надежность приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора с пониженным током утечки [Заявка 2133929, Япония, МКИ H01L 21/336] путем формирования окислением толстого слоя изолирующего оксида вокруг активной области структуры и сильнолегированного слоя под этим оксидом, который создается ионной имплантацией мышьяка.

Недостатками этого способа являются:

- повышенная плотность дефектов;

- низкая технологическая воспроизводимость;

- повышенные значения токов утечек.

Задача, решаемая изобретением, - снижение токов утечек в полупроводниковых приборах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Задача решается путем формирования скрытого p-слоя под каналом полевого транзистора, легированием подложки ионами Be с энергией 125-175 кэВ, дозой (2-5)·1012 см-2 и с последующим отжигом при температуре 650-750°С в течение 20-30 мин в атмосфере H2.

Скрытый p-слой компенсирует флуктуации уровня легирования в области активного слоя, обеспечивает высокую однородность структуры, что приводит к уменьшению флуктуации толщины канала и снижает токи утечки.

Технология способа состоит в следующем: на кремниевой пластине активный n-канал и n+-области стока и истока формировали путем локального легирования подложки ионами Si+ с энергией ионов 115-150 кэВ, дозой (4-5)·1012 см-2 для n-слоя и (1-3)·1013 см-2 для n+-области. Затем проводили отжиг при температуре 800-900°C в течение 20-30 мин в атмосфере H2. В последующем формировали скрытый p-слой под каналом полевого транзистора путем легирования подложки ионами Be с энергией 125-175 кэВ, дозой (2-5)·1012 см-2 и отжиге при температуре 650-750°C в течение 20-30 мин в атмосфере H2. Затвор и контакты к активным областям полупроводникового прибора формировали по стандартной технологии.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты исследований представлены в табл.1.

Таблица 1
Параметры приборов
Параметры п/п структур, изготовленных по стандартной технологии Параметры п/п структур, изготовленных но предлагаемой технологии
Ток утечки, Iут·1013 А Плотность дефектов, см-2 Ток утечки, Iут·1013 А Плотность дефектов, см-2
4,7 1,5·104 0,6 3,4·102
4,5 1,8·104 0,4 4,6·102
4,5 2,7·104 0,5 3,4·102
5,3 1,2·104 0,1 1,1·102
5,2 2,5·104 0,6 1,5·102
5,7 1·104 0,7 0,7·102
4,6 4,6·104 0,3 7,5·102
4,9 3,5·104 0,6 2,2·102
4,4 8,0·104 0,2 8,9·102
4,9 2·104 0,4 2,1·102
4,7 3,2·104 0,6 2,4·102
5,4 1,7·104 0,7 1,9·102
5,0 5·104 0,3 4,4·102

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов, на партии пластин сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,8%.

Технический результат - снижение токов утечек в полупроводниковых приборах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования скрытого p-слоя под каналом полевого транзистора легированием подложки ионами Be с энергией 125-175 кэВ, дозой (2-5)·1012 см-2 и с последующим отжигом при температуре 650-750°C в течение 20-30 мин в атмосфере H2 позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы ионной имплантации и формирование активных областей прибора на кремниевой подложке, отличающийся тем, что после формирования активных областей создают скрытый р-слой под каналом прибора легированием подложки ионами Be с энергией 125-175 кэВ, дозой (2-5)·1012 см-2 и с последующим отжигом при температуре 650-750°С в течение 20-30 мин и атмосфере Н2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронной полупроводниковой технике. .

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и направлено на повышение величины энергии лавинного пробоя, стойкости к воздействию ионизирующих излучений, расширение области безопасной работы и функциональных возможностей мощных кремниевых транзисторов.

Изобретение относится к технологии производства интегральных схем на подложках типа - кремний на изоляторе (КНИ) и может быть использовано для создания транзисторых структур с предельно минимальными размерами для УБИС.

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении интегральных схем на базе структур "кремний на сапфире" (КНС). .

Изобретение относится к области микро- и наноэлектроники и может быть использовано при производстве как полупроводниковых приборов и интегральных схем, так и приборов функциональной микроэлектроники.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в производстве интегральных схем с повышенной радиационной стойкостью. .

Изобретение относится к способу изготовления энергонезависимой полупроводниковой запоминающей ячейки (SZ) с отдельной ячейкой (ТF) с туннельным окном, причем туннельную область (TG) с использованием ячейки (ТF) с туннельным окном в качестве маски выполняют на позднем этапе туннельной имплантации (IТ).

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к области силовых полупроводниковых приборов, в частности к силовым БТИЗ и ДМОП-транзисторам

Изобретение относится к электронной полупроводниковой технике и направлено на улучшение электрических параметров СВЧ мощных кремниевых генераторных LDMOS транзисторов, повышение их стойкости к воздействию ионизирующих излучений и повышение процента выхода годных изделий
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных полупроводниковых приборов с пониженными токами утечек

Изобретение относится к полупроводниковым устройствам

Изобретение относится к тонкопленочному транзистору, который содержит конденсатор, включенный между затвором и истоком, а также к сдвиговому регистру, к схеме управления шиной сигналов развертки, дисплейному устройству и способу подстройки тонкопленочного транзистора

Изобретение относится к электронной полупроводниковой технике

Изобретение относится к способам изготовления подложек со структурой тонкопленочных транзисторов для применения в панелях отображений

Использование: в электронной технике, при производстве интегральных схем различного назначения. Технический результат изобретения - технологический процесс, позволяющий создавать МДП-нанотранзисторы без использования литографии высокого разрешения с максимальным подавлением короткоканальных эффектов. Сущность изобретения: в способе изготовления МДП-нанотранзистора с локальным участком захороненного слоя изолятора на поверхности подложки из кремния первого типа проводимости формируют изолирующий слой вокруг активных областей транзистора, формируют канавку, на основе которой создают ступенчатый рельеф, создают первую пристеночную область и слой-маску, проводят имплантацию ионов, преимущественно кислорода, до образования в глубине подложки слоя с высокой концентрацией атомов кислорода и оксида кремния, формируют вторую пристеночную область, затем проводят имплантацию ионов второго типа, где используют компоненты, входящие в состав которых атомы имеют высшие оксиды, образующие совместно с диоксидом кремния стекло, а тонкий захороненный слой изолятора и активные области стока и истока формируют одновременно путем отжига при температуре больше температуры размягчения, но меньше температуры стеклования, для изоляции областей стока и истока друг от друга создают разделительную канавку, на поверхность наносят изолирующий слой, создают контактные области. 1 пр., 4 ил.

Изобретение относится к электронной полупроводниковой технике и обеспечивает создание способа изготовления мощных кремниевых СВЧ LDMOS транзисторов с уменьшенным шагом транзисторной ячейки, улучшенными частотными и энергетическими параметрами и повышенным процентом выхода годных структур. В способе изготовления СВЧ LDMOS транзисторов, включающем создание сквозных диффузионных истоковых p+-перемычек элементарных транзисторных ячеек в высокоомном эпитаксиальном p--слое исходной кремниевой p-p+-подложки, выращивание подзатворного диэлектрика и формирование поликремниевых электродов затвора элементарных ячеек на поверхности высокоомного p--слоя подложки, создание p-карманов элементарных ячеек в высокоомном p--слое подложки посредством внедрения ионов бора в подложку с использованием в качестве защитной маски поликремниевых электродов затвора и слоев фоторезиста и последующего диффузионного перераспределения внедренной примеси, после создания p-карманов подзатворный диэлектрик между поликремниевыми электродами затвора элементарных ячеек утоняют до толщины 100…300 Å, на лицевую сторону подложки наносят первый защитный слой фоторезиста, вскрывают одновременно два окна в первом защитном слое фоторезиста соответственно в месте дислокации высоколегированных n+-областей стока и истока элементарных ячеек и внедряют через них в подложку ионы фосфора с дозой 0,2…0,6 мкКл/см2 и энергией 80…140 кэВ и ионы мышьяка с дозой 400…500 мкКл/см2 и энергией 40…80 КэВ, затем вскрывают второе стоковое окно и через второе стоковое окно имплаптируют в подложку ионы фосфора с той же дозой и энергией, что и в первое стоковое окно, далее вскрывают третье стоковое окно и через третье стоковое окно внедряют в подложку ионы фосфора с меньшей дозой и энергией, чем во второе стоковое окно, затем аналогичным образом формируют последующие ступени слаболегированных n--областей стока элементарных ячеек, причем в каждую следующую ступень ионы фосфора имплантируют с меньшей дозой и энергией по сравнению с предыдущей, после этого удаляют остатки защитного слоя фоторезиста с лицевой стороны подложки и проводят одновременную диффузионную разгонку внедренных в подложку примесей фосфора и мышьяка. 7 ил., 1 табл.
Наверх