Способ изготовления изолирующих областей полупроводникового прибора


 


Владельцы патента RU 2528574:

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

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов. Способ изготовления изолирующих областей полупроводникового прибора включает формирование внутри p-кармана возле его края сильнолегированной p+ - области имплантацией ионов бора с энергией 100-120 кэВ, концентрацией 1,6·1018 см-3 с последующим отжигом при температуре 400-500°C в течение 30 минут. Изобретение обеспечивает повышение напряжения пробоя изолирующих областей полупроводниковых приборов, повышение технологичности, качества и процента выхода годных приборов. 1 табл.

 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления изолирующих областей с высоким напряжением пробоя.

Известен способ формирования изолирующих областей [Пат. 5096848 США, МКИ H01L 21/302] путем наращивания на Si-подложке маскирующего слоя диэлектрика с последующим вытравливанием в нем окна заданной ширины, далее вдоль краев окна формируют дополнительные узкие маскирующие элементы, уменьшающие ширину окна. Через созданную таким образом маску проводят локальное окисление Si на заданную глубину, травлением удаляют узкие маскирующие элементы, выполняют травление Si на месте этих элементов и проводят второй процесс окисления для заращивания образовавшихся в результате травления узких глубоких желобков. В таких полупроводниковых структурах из-за низкой технологичности образуются неровности, которые ухудшают электрофизические параметры полупроводниковых структур.

Известен способ изготовления изолирующих областей [Пат. 5091332 США, МКИ H01L 21/76] путем формирования маскирующих Si3N4-ступенек на покрытой подслойным SiO2 поверхности Si-подложки, расстояние между которыми определяется размерами будущей изолирующей области. Часть поверхности структуры, включающая одну ступеньку, маскируется слоем фоторезиста, после чего проводится имплантация ионов P+, в результате которой в немаскированной области формируется приповерхностная область n-типа проводимости, затем фоторезист удаляется, структура отжигается в атмосфере влажного O2 для формирования между ступеньками области защитного SiO2.

Область n-кармана маскируется фоторезистом, а структура имплантируется ионами B+ и проводят отжиг для создания немаскированной части структуры, кармана p-типа, без сегрегации атомов B на границе раздела SiO2/p-Si.

Недостатками этого способа являются:

- низкие значения напряжения пробоя изолирующих областей;

- образование механических напряжений;

- низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: повышение напряжения пробоя изолирующих областей полупроводниковых приборов, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Предложен способ изготовления изолирующих областей полупроводникового прибора путем формирования внутри p-кармана возле его края сильнолегированной p+ - области имплантацией ионов бора с энергией 100-120 кэВ, концентрацией 1,6·108 см-3 с последующим отжигом при температуре 400-500°C в течение 30 мин позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Технология способа состоит в следующем: в подложке кремния по стандартной технологии формируют карманы p- и- n областей для последующего создания в них n-и-p канальных МОП транзисторов. Затем внутри p-кармана возле его края формируют узкую щель, в которую проводят имплантацию ионов B+ с энергией 100-120 кэВ, концентрацией 1,6·1018 см-3. В результате в кармане p-типа образуется сильнолегированная p+-типа область. В последующем проводят отжиг при температуре 400-500°C в течение 30 мин. Затем формируют канальные транзисторы p и n типа проводимости по стандартной технологии.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты обработки представлены в таблице.

Параметры п/п структур, изготовленных по стандартной технологии Параметры п/п структур, изготовленных по предлагаемой технологии
Напряжение пробоя, B Ток утечки, A Iут·108 Напряжение пробоя, B Ток утечки, A Iут·108
40 2,8 85 0,2
45 3,2 109 0,7
41 2,4 88 0,4
48 1,5 105 0,1
44 5,1 101 0,5
46 1,7 112 0,7
42 2,3 93 0,5
47 3,6 116 0,2
43 5,2 88 0,6
49 4,7 110 0,3
45 2,5 101 0,4
40 1,4 84 0,9
42 2,1 96 0,4

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 18,9%.

Технический результат: повышение напряжения пробоя изолирующих областей полупроводниковых приборов, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

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

Способ изготовления изолирующих областей полупроводникового прибора, включающий кремниевую подложку, процессы имплантации и маскирования, отличающийся тем, что изолирующую область формируют путем создания сильнолегированной p+ - области внутри p-кармана имплантацией ионов бора с энергией 100-120 кэВ, концентрацией 1,6·1018 см-3 с последующим отжигом при температуре 400-500°C в течение 30 мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии изготовления сверхбольших интегральных схем (СБИС) в части формирования многоуровневых металлических соединений. Способ формирования многоуровневых медных межсоединений СБИС по процессу двойного Дамасцена через двухслойную жесткую маску включает нанесение слоя изолирующего диэлектрика на пластину, в теле которого будут формироваться проводники многоуровневой металлизации интегральной схемы, нанесение поверх изолирующего диэлектрика нижнего слоя двухслойной жесткой маски двуокиси кремния и верхнего слоя двухслойной жесткой маски, формирование на верхнем слое двухслойной жесткой маски топологической маски из резиста, травление верхнего слоя двухслойной жесткой маски по топологической маске из резиста, удаление остаточного резиста с поверхности топологического рисунка, сформированного в верхнем слое двухслойной жесткой маски, травление нижнего слоя двухслойной жесткой маски двуокиси кремния по топологическому рисунку верхнего слоя двухслойной жесткой маски, вытравливание траншей и переходных контактных окон в слое изолирующего диэлектрика по топологическому рисунку в двухслойной жесткой маске, заполнение сформированных траншей и переходных контактных окон слоем металлизации и удаление избыточного объема нанесенного металла с поверхности пластин, при этом в качестве материала верхнего слоя жесткой маски используют слой вольфрама.

Изобретение относится к полупроводниковой технологии. В аморфный изолирующий слой SiO2 подложки Si осуществляют имплантацию ионов легко сегрегирующей примеси, способной формировать нанокристаллы в объеме слоя SiO2-Si+ или Ge+.

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и может быть использовано для изготовления приборных структур. В способе изготовления структуры кремний-на-изоляторе в аморфный изолирующий слой SiO2 подложки кремния осуществляют имплантацию ионов легко диффундирующей примеси, удаляющей нерегулярные связи и насыщающей оборванные связи в слое SiO2 и/или на границе раздела между слоем SiO2 и поверхностным слоем кремния - F+.

Изобретение относится к подложке схемы, дисплейной панели и дисплейному устройству. .

Изобретение относится к подложке панели отображения и панели отображения на подложке. .

Изобретение относится к области микро- и наноэлектроники, а именно к способам формирования приборных систем микро- и наноэлектроники. .

Изобретение относится к области микро- и наноэлектроники. Способ изготовления диэлектрического слоя МДП структур, обладающих эффектом переключения, заключается в нанесении нанокомпозитной пленки оксинитрида кремния с включенными кластерами кремния. Нанесение осуществляют методом плазменного распыления кремниевой мишени при скорости осаждения 5-7 нм/мин в среде аргона с добавками 3-5% об. кислорода и 6-8% об. азота. Техническим результатом изобретения является получение диэлектрических слоев, обладающих эффектом переключения проводимости, полностью совместимых с материалами, а также с большинством технологических воздействий, применяемых в традиционной кремниевой технологии интегральных микросхем. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и может быть использовано для изготовления приборных структур. В подложку из кремния проводят имплантацию ионов с формированием слоя, предназначенного для переноса. Осуществляют активирующую обработку поверхности, по которой проводят сращивание. Подложки кремния и сапфира соединяют в пары поверхностями, предназначенными для сращивания. Предварительно придают им температуру, соответствующую состояниям их материалов, обусловленных термическим расширением, гарантирующим при соединении в пары и последующих термических воздействиях отсутствие вызывающих разрушение внутренних механических напряжений. Выполняют сращивание поверхностей подложки из кремния и подложки сапфира друг с другом и расслоение, осуществляя перенос слоя кремния на подложку сапфира и получая структуру. За счет предварительного, перед соединением в пары, нагрева до температур 200-400°C подложек достигают повышения устойчивости к механическому разрушению структуры кремний-на-сапфире при нагреве/остывании, снижения концентрации дефектов в кремнии. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу выполнения отверстия в слое материала. Создают первые и вторые адгезивные области на поверхности подложки. Первая область имеет размеры, соответствующие размерам отверстия. Осаждают слой на первые и вторые области. Материал слоя имеет более низкий коэффициент адгезии к первой области, чем коэффициент адгезии ко второй области. Часть слоя, расположенную над первой областью, удаляют струей текучей среды. В результате обеспечивается получение отверстий с высоким формфактором и совместимый с органическими материалами. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления многоуровневой металлизации сверхбольших интегральных микросхем (СБИС). Способ изготовления медной многоуровневой металлизации СБИС многократным повторением процессов изготовления типовых структур, состоящих из медных горизонтальных и вертикальных проводников и окружающих их диэлектрических слоев с низким значением эффективной диэлектрической постоянной, включает нанесение на полупроводниковую пластину металлических слоев, фотолитографию, локальное электрохимическое нанесение меди и защитных слоев на ее поверхность. Процесс изготовления включает три последовательно выполняемых этапа: изготовление горизонтальных медных проводников, изготовление внутриуровневой пористой диэлектрической изоляции с ультранизким значением диэлектрической постоянной и межуровневой изоляции из плотного диэлектрика и изготовление вертикальных медных проводников. Изобретение обеспечивает отсутствие интегрированных технологических операций, а также повышение механической прочности проводников за счет того, что медный проводник находится внутри плотного диэлектрика. 13 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и может быть использовано в процессе создания многослойной структуры пористый кремний на изоляторе, например, для газовых сенсоров. Способ получения многослойной структуры пористый кремний на изоляторе включает анодное травление пластины монокристаллического кремния дырочного типа, которое проводят в два этапа. На первом этапе анодного травления формируют слой макропористого кремния, а на втором этапе - слой мезопористого кремния, находящийся под слоем макропористого кремния, затем проводят сушку в вакууме и высокотемпературный отжиг. Техническим результатом изобретения является получение многослойной структуры пористый кремний на изоляторе с преимуществами развитой поверхности и изолированности от подложки кремния, а также снижение температуры отжига структуры. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области микро- и наноэлектроники, а именно к конструкции диэлектрического слоя МДП структур, обладающих эффектом переключения проводимости. Особенность предлагаемой конструкции состоит в том, что внутри основной диэлектрической пленки - широкозонного полупроводника из оксида и/или нитрида кремния или их сплавов с углеродом или германием, со встроенными наноразмерными кластерами кремния - сформированы 1-5 слоев материала на базе кремния толщиной 1-5 нм, отличающихся от материала основного слоя химическим составом и меньшей шириной запрещенной зоны. Техническим результатом изобретения является получение диэлектрических слоев на базе кремния для МДП структур, обладающих эффектом переключения проводимости, позволяющее получать МДП структуры малой площади при повышении выхода годных структур. 2 ил.

Изобретение относится к твердотельной электронике. Изобретение заключается в том, что на изоляторе формируют поверхностный слой полупроводника. В изоляторе на расстоянии от поверхностного слоя полупроводника, меньшем длины диффузии носителей заряда, возникающих при облучении внешним ионизирующим излучением, формируют путем имплантации ионов легкого газа и последующего высокотемпературного отжига дефектный термостабильный слой с высокой рекомбинационной способностью указанных носителей заряда и создают в этом дефектном слое термостабильные микропоры. В качестве подложки может использоваться изолятор, в качестве изолятора - сапфир, в качестве полупроводника - кремний, а в качестве легкого газа - гелий. Изобретение обеспечивает повышение радиационной стойкости, улучшение электрических свойств этих структур и упрощение способа их изготовления. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: для изготовления полупроводниковых структур с низкой плотностью дефектов и устойчивых к тиристорному эффекту. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления полупроводникового прибора включает процессы легирования и отжига, в кремниевой пластине области кармана р-типа проводимости формируют имплантацией двухзарядных ионов бора В2+ с энергией 350-400 кэВ, дозой 3,1 * 1013 см-2, а области кармана n-типа проводимости - имплантацией трехзарядных ионов фосфора Р3+ с энергией 600 кэВ, дозой 1,3*1013 см-2, с последующей термической обработкой полупроводниковых структур при температуре 900°С в течение двух часов в кислороде. Технический результат - обеспечение возможности снижения плотности дефектов и подавления тиристорного эффекта, обеспечение технологичности; улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов. 1 табл.

Использование: для формирования изображения. Сущность изобретения заключается в том, что устройство формирования изображений содержит полевой транзистор с p-n-переходом, обеспеченный на полупроводниковой подложке, при этом полевой транзистор с p-n-переходом включает в себя область канала первого типа проводимости, истоковую область первого типа проводимости, первую область затвора второго типа проводимости, вторую область затвора второго типа проводимости, третью область затвора второго типа проводимости и четвертую область затвора второго типа проводимости, первая область затвора и вторая область затвора расположены в направлении вдоль поверхности полупроводниковой подложки, третья область затвора и четвертая область затвора расположены в направлении вдоль поверхности полупроводниковой подложки, первая область затвора и третья область затвора расположены в направлении глубины полупроводниковой подложки, первая область затвора расположена между упомянутой поверхностью и третьей областью затвора, вторая область затвора и четвертая область затвора расположены в направлении глубины, вторая область затвора расположена между упомянутой поверхностью и четвертой областью затвора, область канала включает в себя первую область, которая расположена между первой областью затвора и третьей областью затвора, и вторую область, которая расположена между второй областью затвора и четвертой областью затвора, истоковая область расположена между первой областью затвора и второй областью затвора, и полупроводниковая область второго типа проводимости, имеющая концентрацию примеси, которая ниже, чем концентрация примеси третьей области затвора, и ниже, чем концентрация примеси четвертой области затвора, расположена между третьей областью затвора и четвертой областью затвора. Технический результат: обеспечение возможности улучшения характеристик полевого транзистора с p-n-переходом. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх