Способ изготовления полупроводникового прибора


 


Владельцы патента RU 2497229:

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

Использование: в технологии производства полупроводниковых приборов. Сущность изобретения: полупроводниковый прибор формируют путем двойной имплантации в область канала сфокусированными пучками ионов бора дозой 6×1012-6×1013 см-2 с энергией 20 кэВ и ионов мышьяка с энергией 100 кэВ дозой (1-2)×1012 см-2 с последующим отжигом при температуре 900-1000°С в течение 5-15 секунд. Техническим результатом изобретения является снижение порогового напряжения в полупроводниковых приборах, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевых транзисторов с пониженным значением порогового напряжения.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5302846 США, МКИ H01L 29/46] путем расположения структуры транзистора в диффузионном кармане, ограниченном участками полевого окисла, а электрод затвора с боковой пристеночной изоляцией заглублен внутрь кармана, области стока - истока располагаются вблизи поверхности кармана и при этом канал вытянут вдоль одной из боковых поверхностей электрода затвора. В таких полупроводниковых приборах ухудшаются характеристики транзисторов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5108944 США, МКИ H01L 21/265] путем создания эпитаксиального слоя n-типа проводимости на поверхности подложки кремниевых пластин p-типа проводимости, в котором последующим легированием формируют изолирующие области и карманы для создания транзисторных структур, электроды затвора создают применяя технологию самосовмещения, а поликремниевые затворы полевого транзистора имеют тот же тип проводимости, что и области их стоков.

Недостатками способа являются:

- низкая технологическая воспроизводимость;

- низкое напряжение пробоя;

- ухудшение электрических параметров приборов.

Задача, решаемая изобретением: снижение значений пороговых напряжений полупроводниковых приборов, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается путем двойной имплантации ионов As и В в область канала сфокусированными пучками ионов с последующим отжигом структуры при температуре 900-1000°С в течение 5-15 сек.

Технология способа состоит в следующем. На поверхности кремниевой подложки p-типа проводимости формируют области, покрытые слоями окисла. Затем легированием подложки ионами фосфора с дозой 2·1013 см-2 сквозь слой тонкого окисла создают области истока и стока. Далее в слое окисла вытравливают окна и проводят двойную имплантацию ионов As и В в область канала сфокусированными пучками ионов. Имплантацию ионов бора проводят дозой 6·1012-6·1013 см-2 с энергией 20 кэВ посередине канала, а имплантацию ионов As с энергией 100 кэВ проводят через подзатворный окисел при дозе (1-2)·1012 см-2 по краям канала, т.е. поблизости областей истока и стока. Затем проводят отжиг при температуре 900-1000°С в течение 5-15 сек. Поверх тонкого слоя окисла между стоком и истоком формируют поликремниевый затвор легированный фосфором. После по стандартной технологии создают контакты и формируют алюминиевые проводники. По предлагаемому способу были изготовлены полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.

Параметры п/п приборов, изготовленных по стандартной технологии Параметры п/п приборов, изготовленных по предлагаемой технологии
Пороговое напряжение, В Напряжение пробоя, В Пороговое напряжение, В Напряжение пробоя, В
0,87 9,8 0,4 19,5
0,63 10,0 0,35 19,9
0,71 8,6 0,37 17,2
0,68 9,2 0,36 18,1
0,75 9,4 0,41 18,9
0,84 8,9 0,4 19,1
0,65 9,7 0,34 20,0
0,77 8,2 0,38 16,1
0,82 8,9 0,4 17,9
0,67 9,3 0,39 18,2
0,79 9,2 0,37 17,8
0,86 8,5 0,41 17,5
0,68 8,1 0,34 16,0
0,73 9,0 0,36 17,8

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов на партии приборов, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 24,6%.

Технический результат: снижение значений пороговых напряжений, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличения процента выхода годных приборов.

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

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем двойной имплантации ионов As и В в область канала сфокусированными пучками ионов бора с энергией 20 кэВ дозой 6·1012-6·1013 см-2 и ионов As с энергией 100 кэВ дозой (1-2)·1012 см-2 с последующим отжигом при температуре 900-1000°С в течение 5-15 сек позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий полупроводниковую пластину кремния, процессы легирования, формирования активных областей прибора, отличающийся тем, что после формирования областей истока и стока проводят двойную имплантацию ионов As и В в область канала сфокусированными пучками ионов бора дозой 6·1012-6·1013 см-2 с энергией 20 кэВ и ионов As с энергией 100 кэВ дозой (1-2)·1012 см-2 с последующим отжигом при температуре 900-1000°С в течение 5-15 с.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур, с пониженной плотностью дефектов.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления транзисторов кремний-на-изоляторе, с низкой плотностью дефектов.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления транзисторов - кремний на изоляторе с высокой радиационной стойкостью.

Изобретение относится к области технологии и изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем. .
Изобретение относится к полупроводниковой технологии, в частности к способам получения гетероэпитаксиальных структур кремния на сапфире, и может быть использовано в электронной технике при изготовлении полупроводниковых приборов.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления транзисторов со структурой кремний на изоляторе, с пониженной плотностью дефектов.

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов. .
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления транзисторов со структурой кремний- на- изоляторе, с пониженной плотностью дефектов.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с пониженной плотностью дефектов. В способе изготовления полупроводниковой структуры в предварительно аморфизированную поверхность кремниевой подложки ионами кремния с большой дозой внедряют ионы бора с энергией 25 кэВ, что позволяет воспроизводимо формировать мелкие сильнолегированные р-слои с меньшими кристаллическими нарушениями и лучшими электрическими параметрами. Далее выполняют отжиг в два этапа. Изобретение обеспечивает снижение плотности дефектов в полупроводниковых структурах, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Изобретение относится к материаловедению. Пленка оксида кремния на кремниевой подложке, имплантированная ионами олова, включает нанокластеры альфа-олова. Толщина пленки составляет 80÷350 нм, средняя концентрация олова находится в пределах от 2,16 до 7,1 атомных процентов, нанокластеры альфа-олова имеют радиус от 1,5 до 4 нм. Пленка имеет увеличенную интенсивность и уменьшенную ширину полосы фотолюминесценции в диапазоне 700÷1100 нм. 2 ил., 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с пониженной плотностью дефектов. Задача решается путем обработки структур кремний на сапфире с эпитаксиальным слоем кремния ионами водорода в инертной среде с энергией 25-30 кэВ, дозой (3-5)·1015H+/см2 с последующим термическим отжигом при температуре 1000°С в течение 30-60 минут. Технический результат: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, чувствительных к инфракрасному излучению, и может быть использовано при изготовлении фотодиодов на кристаллах InAs n-типа проводимости, фототранзисторов, фоторезисторов на основе кристаллов p-типа проводимости. Способ изготовления слоев p-типа проводимости на кристаллах InAs включает имплантацию ионов Ве+ с энергией (30÷100) кэВ и дозой (1013÷3·1014) см-2 и постимплантационный отжиг в две стадии с длительностью каждой (10÷20) секунд, первая - при температуре T1=400÷450°C, вторая - при температуре Т2=500÷550°C. За счет наиболее эффективного отжига, при котором сначала отжигаются простые, а затем сложные дефекты, происходит улучшение структурного совершенства слоев. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности, к способам изготовления планарных pin-фотодиодов большой площади на основе высокоомного кремния p-типа проводимости. Способ включает подготовку пластины исходных p-кремния или кремниевой эпитаксиальной структуры p+-p-типа, формирование маски для имплантации ионов P+ в рабочую область и охранное кольцо, двухстадийную имплантацию ионов P+ с энергией и дозой соответственно (30÷40) кэВ и (3÷4)·1015 см-2 на первой и (70÷100) кэВ и (8÷10)·1015 см-2 на второй стадии для формирования n+-p переходов рабочей области и охранного кольца, имплантацию ионов B F + 2 с энергией (60÷100) кэВ и дозой (2÷3)·10 см-2 с обратной стороны пластины, двухстадийный постимплантационный отжиг при продолжительности и температуре соответственно не менее 1 часа и (570÷600)°C на первой и не менее 5 часов и (890÷900)°C на второй стадии, защиту и просветление поверхности рабочей области и защиту периферии охранного кольца нанесением пленки SiO2, причем отжиг, начальное снижение температуры после отжига до 300°C и нанесение пленки SiO2 при температурах выше 300°C производят в условиях отсутствия кислорода, а имплантацию ионов P+ и B F + 2 проводят одну за другой в любой последовательности. Оптимально подобранные дозы имплантации, режимы и условия постимплантационного отжига и условия нанесения защитного и просветляющего покрытия обеспечивают повышение токовой чувствительности pin-фотодиодов при высоких фоновых засветках с сохранением низкого уровня темновых токов при снижении сложности, трудоемкости и энергозатрат изготовления. 1 з.п. ф-лы,1 табл.

Изобретение относится к оптике. Способ изготовления дифракционной решетки заключается в формировании на поверхности исходной подложки элементов заданной структуры дифракционной решетки путем ионной имплантации через поверхностную маску, при этом имплантацию осуществляют ионами металла с энергией 5-1100 кэВ, дозой облучения, обеспечивающей концентрацию вводимых атомов металла в облучаемой подложке 3·1020-6·1022 атомов/см3, плотностью тока ионного пучка 2·1012-1·1014 ион/см2с в оптически прозрачную диэлектрическую или полупроводниковую подложку. Изобретение обеспечивает возможность изготовления дифракционных решеток на поверхности оптически прозрачных диэлектрических или полупроводниковых материалов, характеризуемых повышенным контрастом в коэффициентах отражения между отдельными элементами решетки, что позволит улучшить их дифракционную эффективность и даст возможность использования как для отраженного, так и для проходящего света. 8 ил., 3 пр.

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, чувствительных к инфракрасному излучению, и может быть использовано при изготовлении фотодиодов на кристаллах InGaAs n-типа проводимости, фототранзисторов, фоторезисторов на основе кристаллов p-типа проводимости. В способе изготовления слоев p-типа проводимости на кристаллах InGaAs, включающем имплантацию ионов Be+ и постимплантационный отжиг, последний проводят при температуре 570÷580°С с длительностью 10÷20 с в вакууме или осушенной нейтральной атмосфере, что позволяет повысить технологичность и снизить энергозатраты при получении слоев с наилучшими электрофизическими свойствами. В частном случае выполнения отжиг проводят излучением галогенных ламп через кремниевый фильтр. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов с низким значением тока утечки. Согласно изобретению предложен способ изготовления тонкопленочных транзисторов, включающий процессы формирования активных областей прибора и слоя аморфного кремния, при этом после формирования слоя аморфного кремния проводят имплантацию бора с энергией 30 кэВ, дозой 51 мкКул/см2 с последующим отжигом при температуре 1373-1423 К в течение 10 сек. Изобретение обеспечивает снижение токов утечек, технологичность изготовления, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными значениями контактного сопротивления. Изобретение обеспечивает снижение значений контактного сопротивления, повышение технологичности, улучшение параметров прибора, повышение качества и увеличение процента выхода годных. В способе изготовления полупроводникового прибора на полуизолирующей подложке GaAs формируют тонкий слой n-GaAs толщиной 10-15 нм ионным внедрением серы при комнатной температуре с дозой 5*1012 см-2 с энергией 30 кэВ с последующей высокотемпературной обработкой при температуре 820-850°C в течение 20 мин. Затем по стандартной технологии формируют области полупроводникового прибора и контакты. 1 табл.
Наверх