Способ изготовления полупроводникового прибора


 


Владельцы патента RU 2531122:

Открытое акционерное общество "Воронежский Завод Полупроводниковых Приборов-Сборка" (RU)

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к области силовых полупроводниковых приборов, в частности к силовым БТИЗ и ДМОП транзисторам. В способе изготовления полупроводникового прибора на полупроводниковой подложке первого типа проводимости создают подзатворный диэлектрик, затворный электрод и межслойную изоляцию над затворным электродом, далее в окнах затворного электрода создают методами ионной имплантации и термической диффузии канальную и истоковую области второго и первого типа проводимости соответственно, вскрывают контакты металлического истока с истоковыми и канальными диффузионными областями, располагающимися в середине окон затворного электрода в слое кремния, на глубине, превышающей глубину истоковых областей, и контакты металлического электрода затвора через межслойный диэлектрик к поликремниевому электроду затвора с использованием единой фоторезистивной маски в едином технологическом плазмохимическом процессе травления окисла кремния и кремния путем подбора скорости травления окисла над затвором и скорости травления кремния. Отношение вертикальной скорости травления окисла кремния к горизонтальной скорости травления составляет не менее 3. Изобретение обеспечивает повышение степени интеграции за счет уменьшения подтравливания бокового окисла в контактах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

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

Известен патент РФ №2066501, Акционерного общества «Кремний» по заявке №93028956 от 01.06.1993 г. «СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ДИОДОВ ШОТТКИ». Изобретение относится к технологии изготовления приборов с барьером Шоттки. Сущность изобретенного способа заключается в том, что при травлении кремния над углублением не создается козырек слоя окисла. При этом наносится только один барьерный слой металла по всей поверхности углубления, а травление кремния проводят плазмохимическим (ПХТ) способом. При травлении выбираются следующие соотношения скоростей травления окисла Vтр.SiO2 и кремния Vтр.Si:

Vтр.SiO2≥ Vтр.Si/K×sinα,

где K - коэффициент изотропности при травлении углубления в кремнии, α - угол наклона диэлектрика к кремнию, образованного при травлении окна.

К недостатку известного способа изготовления полупроводникового прибора по патенту РФ №2066501 относится то, что он основан на различии горизонтальных скоростей травления SiO2 и Si и предназначен только для использования при изготовлении высоковольтных диодов Шоттки.

Наиболее близким к заявляемому решению (прототипом) является патент РФ №2431905, ОАО «ВЗПП-С», «СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА» по заявке №2010130990 от 23.07.2010 г. В «Способе изготовления полупроводникового прибора», описанном в изобретении №2431905, на полупроводниковой подложке первого типа проводимости создают подзатворный диэлектрик, затворный электрод и межслойную изоляцию над затворным электродом в едином фотолитографическом процессе плазмохимическим травлением, далее в окнах затворного электрода создают методами ионной имплантации и термической диффузии канальную и истоковую области второго и первого типа проводимости соответственно и, после формирования боковой изоляции, вскрываются контакты к электроду затвора в межслойной изоляции и контакты к истоковой и канальной областям в слое кремния, причем контакты вскрываются следующим способом: создают контакт металлического истока с истоковыми и канальными областями путем вытравливания полупроводника плазменным способом через отверстия в маске фоторезиста, располагающиеся в середине окон затворного электрода, на глубину, превышающую глубину истоковых областей, а следом травят жидкостным способом окисел кремния для создания контактов к затворному электроду с использованием той же фоторезистивной маски над затворным электродом с последующим ионным легированием примесью того же типа, что и канальные области с концентрацией примесей, в 30-100 раз превышающей канальную, или создают контакт металлического истока с истоковыми и канальными областями путем вытравливания полупроводника плазменным способом через отверстия в маске фоторезиста, располагающиеся в середине окон затворного электрода, на глубину, превышающую глубину истоковых областей с последующим ионным легированием примесью того же типа, что и канальные области с концентрацией примесей, в 30-100 раз превышающей канальную, после чего травят жидкостным способом окисел кремния для создания контактов к затворному электроду с использованием той же фоторезистивной маски над затворным электродом.

Недостаток такого способа травления окисла и кремния заключается в использовании различных способов травления (плазмохимического и жидкостного), что приводит к удлинению технологического процесса, а при уменьшении размера окна в затворном поликремнии может приводить и к стравливанию боковой изоляции при жидкостном (изотропном) травлении окисла, т.е. ограничивает повышение степени интеграции ячеек транзисторов.

Целью заявляемого способа изготовления полупроводникового прибора является повышение степени интеграции ячеек ДМОП-транзистора и БТИЗ за счет уменьшения подтравливания бокового окисла в контактах.

Сущностью заявленного изобретения является способ изготовления полупроводникового прибора, в котором на полупроводниковой подложке первого типа проводимости создают подзатворный диэлектрик, затворный электрод и межслойную изоляцию над затворным электродом, далее в окнах затворного электрода создают методами ионной имплантации и термической диффузии канальную и истоковую области второго и первого типа проводимости соответственно, который отличается тем, что вскрываются контакты металлического истока с истоковыми и канальными диффузионными областями, располагающимися в середине окон затворного электрода в слое кремния, на глубине - dSi, превышающей глубину истоковых областей и контакты металлического электрода затвора через межслойный диэлектрик к поликремниевому электроду затвора с использованием единой фоторезистивной маски в едином технологическом плазмохимическом процессе травления окисла кремния и кремния путем подбора селективности, при которой отношение скорости травления окисла над затвором - VSiO2 к скорости травления кремния - VSi в истоках равно отношению толщины окисла над затвором - dSiO2 плюс перетрав окисла - ΔdSiO2=15÷50% от dSiO2 к глубине травления кремния в истоках - dSi: VSiO2/VSi=(dSiO2+ΔdSiO2)/dSi; при этом отношение вертикальной скорости травления SiO2 к горизонтальной скорости травления не менее 3.

На фиг.1 изображена конструкция ДМОП-транзистора, которая содержит контакты 1 металлического истока 7 с истоковыми диффузионными областями 5 и канальными диффузионными областями 6, располагающимися в середине окон затворного электрода 4 в слое кремния, на глубине - dSi, превышающей глубину истоковых областей и контакты 2 металлического электрода затвора 8 через межслойный диэлектрик 3 к поликремниевому электроду 4 затвора.

При реализации изобретения контакты 1 и контакты 2 - фиг.1 - вскрывали с использованием единой фоторезистивной маски в едином технологическом плазмохимическом процессе травления окисла кремния и кремния путем подбора селективности, при которой отношение скорости травления окисла над затвором (VSiO2) к скорости травления кремния (VSi) в истоках равно отношению толщины окисла над затвором - dSiO2 плюс ΔdSiO2=15÷50% от dSiO2 к глубине травления кремния в истоках - dSi: VSiO2/VSi=(dSiO2+ΔdSiO2)/dSi и отношения вертикальной скорости травления SiO2 к горизонтальной скорости травления не менее 3.

Предлагаемый способ основан на различии вертикальных скоростей травления SiO2 и Si и может быть использован при изготовлении микросхем и современных многоячеистых транзисторов для одновременного травления SiO2 и Si с целью уменьшения числа операций, повышения степени интеграции и выхода годных приборов.

Использование предлагаемого технического решения позволило повысить степень интеграции ячеек в ДМОП-транзисторах более чем в 1,5 раза (на 2-микронном технологическом процессе, позволявшем компоновать ячейки с шагом 18,4 мкм и расстояниями между ними 10 мкм по поликремнию, при использовании предлагаемого решения с высокой точностью изготавливаются ячейки с шагом 11,6 мкм и расстоянием между ними 5,4 мкм).

1. Способ изготовления полупроводникового прибора, в котором на полупроводниковой подложке первого типа проводимости создают подзатворный диэлектрик, затворный электрод и межслойную изоляцию над затворным электродом, далее в окнах затворного электрода создают методами ионной имплантации и термической диффузии канальную и истоковую области второго и первого типа проводимости соответственно, отличающийся тем, что вскрываются контакты металлического истока с истоковыми и канальными диффузионными областями, располагающимися в середине окон затворного электрода в слое кремния, на глубине - dSi, превышающей глубину истоковых областей и контакты металлического электрода затвора через межслойный диэлектрик к поликремниевому электроду затвора с использованием единой фоторезистивной маски в едином технологическом плазмохимическом процессе травления окисла кремния и кремния путем подбора селективности, при которой отношение скорости травления окисла над затвором - VSiO2 к скорости травления кремния - VSi в истоках равно отношению толщины окисла над затвором - dSiO2 плюс перетрав окисла - ΔdSiO2=15÷50% от dSiO2 к глубине травления кремния в истоках - dSi:VSiO2/VSi=(dSiO2+ΔdSiO2)/dSi.

2. Способ изготовления полупроводникового прибора по п.1, отличающийся тем, что отношение вертикальной скорости травления SiO2 к горизонтальной скорости травления не менее 3.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов с пониженной плотностью дефектов.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженным сопротивлением затвора.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов. В способе изготовления тонкопленочного транзистора на подложку из монокристаллического кремния с термически выращенным слоем окиси кремния последовательно плазмохимическим осаждением из газовой фазы при температуре подложки 300оС осаждают слой нелегированного α-Si n--типа толщиной 300 нм и слой легированного фосфором микрокристаллического кремния n+-типа толщиной 20 нм, между стоком и истоком формируют термически слой оксида кремния толщиной 200 нм, углубленный в слой аморфного кремния, затем наносят 500 нм слой SiO2 методом химического осаждения из газовой фазы при 250°C, затем образцы отжигают в атмосфере водорода при 350°C в течение 30 минут.

Изобретение относится к электронной полупроводниковой технике и направлено на создание базового процесса изготовления мощных кремниевых СВЧ LDMOS структур и транзисторов на более доступном и менее дорогостоящем технологическом оборудовании, способных работать в диапазоне частот до 3,0-3,6 ГГц при повышенных напряжениях питания по стоку.

Изобретение относится к области силовой электроники. Для изготовления силового полупроводникового прибора на первой основной стороне подложки (1) первого типа проводимости формируют первый оксидный слой (22).

Изобретение относится к полупроводниковым устройствам. Полупроводниковое устройство содержит тонкопленочный транзистор, содержащий шину затвора, первую изолирующую пленку, оксидно-полупроводниковый слой в форме островка, вторую изолирующую пленку, шину истока, электрод стока и пассивирующую пленку, а также контактную площадку, содержащую первый соединительный элемент, изготовленный из той же проводящей пленки, что и шина затвора, второй соединительный элемент, изготовленный из той же проводящей пленки, что и шина истока и электрод стока, и третий соединительный элемент, сформированный на втором соединительном элементе.

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.

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.

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

Изобретение относится к электронной полупроводниковой технике. .

Изобретение относится к электронной технике. В способе изготовления мощных кремниевых СВЧ LDMOS транзисторов нанесенный на подзатворный диэлектрик поликремний покрывают тугоплавким металлом, высокотемпературным отжигом формируют полицид тугоплавкого металла на поверхности поликремния, методом фотолитографии создают из полицида тугоплавкого металла и расположенного под ним слоя поликремния полицидные затворные зубцы элементарных ячеек с прилегающими к ним со стороны истока ответвленными контактными площадками и используют их в качестве защитной маски при внедрении в подложку ионов бора, фосфора и мышьяка при формировании соответственно p-карманов, многоступенчатых слаболегированных n--областей стока и высоколегированных n+-областей стока и истока элементарных ячеек, а точечное шунтирование полицидных затворных зубцов ячеек металлическими шинами осуществляют через примыкающие к затворным зубцам полицидные ответвленные контактные площадки, причем в высокоомном эпитаксиальном p--слое подложки под ответвленными контактными площадками поликремниевых затворных зубцов формируют дополнительные локальные высоколегированные n+-области с более высокой степенью легирования по сравнению с p-карманами элементарных ячеек. Изобретение обеспечивает создание современной базовой нанотехнологии изготовления мощных кремниевых СВЧ LDMOS транзисторов с диапазоном рабочих частот до 3,0-3,6 ГГц на более доступном и менее дорогостоящем технологическом оборудовании. 7 ил.

Изобретение относится к полевым транзисторам, имеющим различные пороговые напряжения за счет модификации диэлектрической многослойной затворной структуры. Полупроводниковая структура содержит первый полевой транзистор, имеющий первую многослойную затворную структуру, которая включает в себя первый диэлектрик затвора, имеющий высокое значение диэлектрической постоянной, превышающее 4,0, участок металлического затвора, по меньшей мере один металлический участок и первый проводящий участок материала затвора, и второй полевой транзистор, имеющий вторую многослойную затворную структуру, которая включает в себя второй диэлектрик затвора, имеющий высокое значение диэлектрической постоянной, превышающее 4,0, по меньшей мере один диэлектрический металлооксидный участок и второй проводящий участок материала затвора, причем первый полевой транзистор и второй полевой транзистор имеют различные пороговые напряжения. Изобретение обеспечивает получение оптимальных рабочих характеристик приборов при оптимальном уровне потребления энергии. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к металлооксидным тонким пленкам, используемым при изготовлении полевого транзистора. Жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки включает неорганическое соединение индия, по меньшей мере одно из неорганического соединения магния и неорганического соединения цинка, простой гликолевый эфир и диол, причем диол выбран из по меньшей мере одного из диэтиленгликоля, 1,2-пропандиола и 1,3-бутандиола. Изобретение обеспечивает получение металлооксидного тонкопленочного покрытия с необходимым удельным сопротивлением простейшим способом, большой площади, необходимой формы и с большой точностью. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил., 4 табл.

Использование: в технологии производства полупроводниковых приборов. Технический результат изобретения - снижение токов утечек, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов. Сущность - полупроводниковый прибор создают путем формирования подзатворного диэлектрика из слоя оксинитрида кремния толщиной 50-100 нм при температуре 350°С, скорости потока SiH4 1-3 см3/с, давлении 133 Па, мощности ВЧ-разряда 70 Вт, соотношении N2O/(N2O+NH3)=0,4 с последующим отжигом при температуре 380-400°С в течение 30 мин в атмосфере азота. 1 табл.
Наверх