Способ изготовления планарных pin-фотодиодов большой площади на высокоомном p-кремнии

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.

 

Предлагаемое изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, в частности, к способам создания планарных pin-фотодиодов большой площади на основе высокоомного (удельное сопротивление 1÷20 кОм·см) кремния p-типа проводимости.

Известен способ изготовления планарных pin-фотодиодов большой площади, в котором кристалл после вырезания из пластины подвергается термическому окислению, затем с применением метода фотолитографии на торцевых поверхностях и обратной стороне кристалла окисел стравливается и в свободные от окисла поверхности проводится диффузия бора для создания p+-областей, затем проводится второе термическое окисление кристалла, с применением фотолитографии на рабочей стороне вытравливаются «окна», в которые для формирования рабочей области и окружающего ее охранного кольца (ОК) n+-типа проводится диффузия фосфора, затем проводится фотолитография и вскрытие контактных окон, напыление металла и формирование рисунка контактной системы на рабочей области и ОК (см. А.А. Ащеров и др. Оптимизация надежности кремниевых pin-фотодиодов по темновому току. Ж. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 1999, №1, с.35-38). Такой способ позволяет создавать высокофоновые планарные pin-фотодиоды большой площади, однако он является чрезвычайно сложным, трудо-энерго- и материалоемким.

Известен наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому способ изготовления планарных pin-фотодиодов большой площади на пластинах высокоомного p-кремния, в которые для формирования n+-p перехода рабочей области производят двухстадийную имплантацию ионов P+ с энергией 40 кэВ и дозой 1·1015 см-2 на первой и энергией 80 кэВ и дозой 2·105 см-2 на второй стадии и постимплантационный двухстадийный отжиг в атмосфере осушенного азота при температуре 600°С в течение 0,5 часа на первой и температуре 900° С в течение 0,5 часа на второй стадии, в обратную сторону пластин имплантируют ионы B F 2 + с энергией 100 кэВ и дозой 2·1015 см-3 для формирования одновременно геттерирующей области и омического контакта p+-p-типа к базе и проводят второй постимплантационный отжиг в атмосфере осушенного азота при температуре 900°C в течение 0,5 часа, после чего осуществляют низкодозовое легирование периферии n+-p перехода бором с последующей имплантацией этой области ионами N2+с энергией 100 кэВ и дозой 6 1016 см-2 (см. В.П. Астахов и др. О возможности применения ионной имплантации при производстве pin-фотодиодов на кремнии. Ж. Прикладная физика, 6, 1999, с.26-31). Однако такой способ является также чрезвычайно сложным, трудоемким, энерго- и материалозатратным из-за необходимости дополнительно проводить низкодозовое легирование бором, формировать локальную маску, стойкую к имплантации больших доз ионов N 2 + при больших токах, и проводить длительную (в течение 4-10 часов) имплантацию этих ионов. Кроме того, этот способ не позволяет получать pin-фотодиоды большой площади, работающие при повышенных фоновых засветках, например, от солнца или других источников излучения, из-за резкого снижения токовой чувствительности при появлении и увеличении фонового тока, которое обусловлено высоким уровнем слоевого сопротивления n+-области.

Задачей, решаемой при использовании предлагаемого способа, является возможность создавать планарные pin-фотодиоды большой площади при снижении сложности, трудоемкости и энергозатрат. Техническим результатом является повышение токовой чувствительности pin-фотодиодов при высоких фоновых засветках с сохранением низкого уровня темновых токов.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления планарных pin-фотодиодов на высокоомном p-кремнии, включающем подготовку пластины исходного 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 для формирования n+-p переходов рабочей области и охранного кольца, имплантацию ионов B F 2 + с обратной стороны пластины для создания одновременно области геттера и омического контакта к базе, двухстадийный постимплантационный отжиг, защиту и просветление поверхности рабочей области вместе с защитой периферии охранного кольца и создание контактов по периферии рабочей области и на охранном кольце, новым является то, что имплантацию ионов P+ проводят при энергии и дозе 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, имплантацию ионов B F 2 + производят при энергии и дозе (60÷100) кэВ и (2÷3)·1015 см-2, постимплантационный отжиг проводят 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 осуществляют 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.

В частном случае имплантацию ионов P+ для создания рабочей области и охранного кольца производят одновременно.

Имплантация ионов P+ в двухстадийном режиме при энергии ионов (30÷40) кэВ и дозе (3÷4)·1015 см-2 на первой и энергии ионов (70÷100) кэВ и дозе (8÷10)·1015 см-2 на второй стадии с последующим двухстадийным отжигом с температурой (570÷600)°C и продолжительностью не менее 1 часа на первой и температурой (890÷900)°C и продолжительностью не менее 5 часов на второй стадии в условиях отсутствия кислорода при самом отжиге и начальном снижении температуры до 300°C позволяет получать планарные n+-p переходы рабочей области и ОК с качественными металлургической границей и поверхностью в области планарных границ n+-p переходов, обеспечивающими низкий уровень темнового тока, и n+-слоем, имеющим высокую проводимость, способную обеспечить работоспособность pin-фотодиода при фоновых засветках не ниже 20 мВт/см2 при рабочем напряжении 20 В и выше.

Это объясняется следующим.

При создании планарных pin-фотодиодов большой площади на высокоомном p-кремнии необходимо формировать прелой n+-p перехода рабочей области, обладающий высокой проводимостью при обеспечении низкого уровня темновых токов n+-p переходов рабочей области и ОК. Уровень проводимости n+-слоя должен быть тем выше, чем выше уровень фоновой засветки, таким, чтобы при фоновом токе падение напряжения на последовательном сопротивлении этого слоя в цепи «контакт к n+-слою - n+-слой - n+-p переход рабочей области - база фотодиода - омический контакт к базе» было минимальным, не уменьшающим заметно смещение на n+-p переходе при рабочем напряжении.

Уровень проводимости n+-слоя возрастает при увеличении дозы легирования и толщины слоя. Увеличение дозы при той же толщине слоя дает слабый эффект из-за снижения подвижности носителей заряда при увеличении концентрации легирующих атомов. При этом рост концентрации легирующих атомов увеличивает вероятность образования дислокации при постимплантационном отжиге, шунтирующих n+-p переход и повышающих темновой ток. Таким образом, необходима высокая, но оптимальная доза загонки легирующих атомов, которую удобно обеспечить имплантацией в двухстадийном режиме, при котором будет уменьшена опасная с точки зрения дислокации концентрация в максимумах распределения имплантированных атомов по сравнению с одностадийным режимом и достаточно высокая, но не выше 900°C температура постимплантационного отжига, безопасная для структуры исходного кристалла. При этом достаточная толщина слоя (d) будет обеспечена длительностью отжига (t) согласно формуле:

где Д - коэффициент диффузии примесных атомов при температуре отжига.

Таким образом, увеличение доз имплантации ионов P+ выше указанных пределов приводит к увеличению уровня темновых токов из-за начала роста дислокации при отжиге, а их снижение за указанные нижние пределы - к снижению уровня безопасных фоновых засветок из-за снижения проводимости n+-слоя. Заявляемый диапазон энергии ионов P+ также является оптимальным: уход за 30 и 40 кэВ на первой стадии либо слишком сильно сдвигает максимум профиля распределения имплантированных атомов к поверхности, либо - ко второму максимуму, обусловленному энергией ионов второй стадии; выход за пределы (70÷100) кэВ на второй стадии соответственно сближает максимумы либо приводит к избыточной дефектности. Во всех этих случаях следствием является избыточная дефектность формируемого n+-слоя и n+-p перехода, результатом чего являются избыточные темновые токи и пониженная бесфоновая и фоновая чувствительности. Снижение температуры и продолжительности первой стадии отжига ниже указанного предела приводит к увеличению темнового тока из-за недостаточности отжига аморфного слоя, а второй стадии - к уменьшению чувствительности при фоновых засветках из-за уменьшения проводимости n+-слоя. Завышение предельной температуры первой стадии повышает вероятность образования поликристаллической фазы при рекристаллизации, а второй - стимулирует начало деградации объемных свойств кристалла.

Слой, создаваемый имплантацией ионов B F 2 + , выполняющий двойную функцию: геттера и омического контакта, играет важную роль при отжиге, собирая подвижные дефекты из области базы и за счет этого увеличивая время жизни неосновных носителей заряда и уменьшая скорость их генерации. Это свойство геттерирующего слоя приводит к увеличению токовой чувствительности и уменьшению темнового тока фотодиода. Доза имплантации ионов B F 2 + , составляющая (2÷3)·1015 см-2 ,соответствует оптимальной дефектности геттерирующего слоя при энергии ионов не ниже 60 кэВ. Геттерирующие свойства резко ослабляются при энергии ионов ниже 60 кэВ и дозах за пределами указанного диапазона, приводя к снижению токовой чувствительности и увеличению темнового тока.

Снижению темнового тока способствует то, что постимплантационный отжиг с последующим снижением температуры и защита поверхности с одновременным ее просветлением нанесением слоя SiO2 осуществляются в условиях отсутствия кислорода при температурах выше 300°C. Необходимость выполнения этого условия объясняется тем, что при температурах выше 300°C при наличии кислорода происходит активное образование положительного встроенного заряда на границе Si-SiO2 такой величины, при которой формируется поверхностный канал n-типа проводимости на p-базе, из-за чего резко возрастает темновой ток. Это может происходить при отжиге вследствие наличия естественной поверхностной пленки SiO2, даже если отжиг производится в нейтральной атмосфере осушенного и очищенного от кислорода азота, но при охлаждении эта атмосфера контролируется только до температур выше 300°C, например до 500°C или 400°C, ниже которых воздух начинает контактировать с образцами в печи. Если охлаждение, как и сам отжиг, проводится в атмосфере осушенного и очищенного азота вплоть до 300°C или ниже, то образование поверхностного канала не происходит. Канал не образуется и в случае нанесения защитного и просветляющего слоя SiO2, например, таким способом, как разложение молекул летучих металлоорганических соединений, содержащих кислород, в плазме аргона, если температура процесса также не превышает 300°C. При более высоких температурах этого процесса встроенный заряд резко возрастает и образуется канал. В случае использования таких методов нанесения слоев SiO2, при которых в зоне расположения пластин отсутствуют свободные ионы, атомы или молекулы кислорода, например, распыление кварца пучком электронов или нейтральных частиц, ограничение по температуре процесса отсутствует.

Упрощение технологии, снижение трудоемкости, энергетических и материальных затрат достигаются в предложении за счет того, что имплантации ионов P+ и B F 2 + производят в любой последовательности, два постимплантационных процесса отжига после имплантации каждого типа ионов (P+ и B F 2 + ) заменены на один, который проводится после имплантации обоих типов ионов, при этом формирование маски и низкодозовое легирование периферии n+-p переходов бором с последующей высокодозовой имплантацией ионов N 2 + исключают, заменив эти процессы низкотемпературным нанесением слоя SiO2, например, либо одним из хорошо отработанных процессов разложения молекул гексаметилдисилаксана или тетраэтоксисилана в плазме аргона при температуре ниже 300°C, либо другим методом без ограничения температуры процессов, если при их проведении у поверхности пластин отсутствует кислород. В частном случае выполнения это обеспечивается также тем, что имплантацию ионов P+ для создания рабочей области и ОК производят одновременно.

Согласно предложенному способу и с отступлениями от заявленных технологических параметров была изготовлена партия pin-фотодиодов из 30 штук полированных пластин кремния с удельным сопротивлением (8÷12) кОм см диаметром 60 мм и толщиной (0,25÷0,27) мм. Количество фотодиодов на каждой пластине - 5 штук. При этом защитный и просветляющий слой SiO2 толщиной ~0,5 мкм наносился низкотемпературным (при 250°C) разложением молекул гексаметилдисилаксана в плазме аргона, при котором в разрядной камере имеются ионы, атомы и молекулы кислорода. Постимплантационный отжиг проводился в атмосфере осушенного и очищенного от кислорода азоте, включая охлаждение до заданной температуры, ниже которой в атмосферу печи попадал кислород атмосферы. Металлические контакты в виде колец на рабочей области и ОК создавались термическим напылением системы Cr+Au с последующим вжиганием в атмосфере осушенного и очищенного азота при температуре 300°C.

Была изготовлена также партия из 3 пластин по способу-прототипу. Всего по каждому варианту технологии изготовлено по 3 пластины, то есть по 15 pin-фотодиодов, на которых при рабочем напряжении 20 В и температуре 20 C измерены средние значения бесфоновой импульсной токовой чувствительности на рабочей длине волны 0,9 мкм (S0,9), импульсной токовой чувствительности на длине волны 0,9 мкм при постоянном фоновом потоке от источника А, составляющем 20 мВт/см2 ( S 0 , 9 ф ) и темнового тока рабочей области при параллельном подключении ОК (IT). Длительность импульсов засветки составляла 100 нс при мощности 10-6 Вт. Измеренные значения вместе с условиями изготовления каждой группы пластин представлены в таблице.

Из данных таблицы следует, что предложение обеспечивает получение заявленного технического решения.

Таблица
№ п/п Особенности изготовления S0,9, (А/Вт) S 0 , 9 ф (А/Вт) IT, (мкА)
1 2 3 4 5
1 по прототипу 0,43 0,07 0,6
2 по предложению с последовательностью имплантации
2.1 сначала ионов P+ затем B F 2 + 0,46 0,35 0,65
2.2 сначала ионов B F 2 + затем P+ 0,43 0,32 0.72
3 по предложению с отступлением:
3.1 занижены в 1,5 раза дозы имплантации ионов P+ на каждом этапе по сравнению с заявленным нижним пределом 0,42 0,22 0,81
3.2 завышены в 1,5 раза дозы имплантации ионов P+ на каждом этапе по сравнению с заявленным верхним пределом 0,47 0,31 7,6
3.3 энергия ионов B F 2 + на 20 кэВ ниже допустимого предела 0,37 0,23 4,4
3.4 на 0,5 часа уменьшена длительность первой стадии отжига 0,41 0,33 3,8
1 2 3 4 5
3.5 на 1 час уменьшена длительность второй стадии отжига 0,47 0,26 0,77
3.6 отжиг и охлаждение после отжига в осушенном азоте до 350 C 0,45 0,34 23
3.7 нанесение слоя SiO2 при температуре 330 C 0,44 0,34 32
3.8 выход за заявленные пределы на (30-50)% либо энергии ионов P+ или B F 2 + , либо дозы ионов B F 2 + 0,39-0,42 0,21-0,28 1,76-4,5

Измеренные значения, полученные при отступлении от предложения и выделенные в таблице, соответствуют представленным выше объяснениям, а именно:

- занижение дозы имплантации ионов P+ (п.3.1) или длительности высокотемпературной стадии отжига (п.3.5) приводит к заметному снижению фоновой импульсной токовой чувствительности из-за снижения проводимости n+-слоя;

- занижение энергии ионов B F 2 + (п.3.3) уменьшает бесфоновую и фоновую импульсные токовые чувствительности вместе с увеличением темнового тока из-за ослабления геттерирующей активности имплантированного слоя;

- завышение дозы имплантации ионов P+ на обеих стадиях (п.3.2) и занижение длительности первой стадии отжига (п.3.4) приводят к повышению темнового тока соответственно из-за генерации дислокации в n+-p переходах и недостаточной эффективности отжига аморфного слоя;

- завышение температуры, при которой в реакторе печи при отжиге и охлаждении после отжига (п.3.6) и при нанесении слоя SiO2 (п.3.7) допускается присутствие кислорода, приводит к резкому увеличению темнового тока из-за резкого увеличения положительного встроенного заряда на границе Si-SiO2 и формирования поверхности каналов;

- выход за заявленные пределы либо энергии ионов P+ или B F 2 + , либо дозы ионов B F 2 + (п.3.8) приводит к заметным уменьшению фоновой импульсной токовой чувствительности и возрастанию темнового тока за счет увеличения степени дефектности n+-слоя.

Таким образом выполнение условий предлагаемого способа обеспечивает максимальный уровень фоновой импульсной токовой чувствительности и минимальный уровень темнового тока pin-фотодиодов на основе высокоомного p-кремния при упрощении технологии, снижении трудоемкости, энергопотребления и расхода материалов.

1. Способ изготовления планарных pin-фотодиодов большой площади на высокоомном p-кремнии, включающий подготовку пластины исходного 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+ для формирования n+-p переходов рабочей области и охранного кольца, имплантацию ионов с обратной стороны пластины для создания одновременно области геттера и омического контакта к базе, двухстадийный постимплантационный отжиг, защиту и просветление поверхности рабочей области вместе с защитой периферии охранного кольца и создание контактов по периферии рабочей области и на охранном кольце, отличающийся тем, что имплантацию ионов P+ проводят при энергии и дозе 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, имплантацию ионов производят при энергии (60÷100) кэВ и дозе (2÷3)·1015 см-2, постимплантационный отжиг проводят 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 осуществляют 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 проводят одну за другой в любой последовательности.

2. Способ изготовления планарных pin-фотодиодов большой площади на высокоомном p-кремнии по п.1, отличающийся тем, что имплантацию ионов P+ для создания рабочей области и охранного кольца производят одновременно.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии изготовления кремниевых p-i-n фотодиодов (ФД), чувствительных к излучению с длинами волн 0,9-1,06 мкм. Они предназначены для использования в различной электронно-оптической аппаратуре, в которой требуется регистрация коротких импульсов лазерного излучения (10-40 нс).

Изобретение относится к технологии сборки гибридных матричных фотоприемных устройств методом перевернутого монтажа. Согласно изобретению способ гибридизации кристаллов БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов фотоприемных устройств включает сдавливание индиевых микроконтактов, расположенных на стыкуемых кристаллах, при этом микроконтакты выполняют в форме вытянутых прямоугольников с размерами сторон менее зазоров между микроконтактами, как по вертикали, так и по горизонтали, причем микроконтакты на кристаллах БИС и матрицы фоточувствительных элементов расположены под углом по отношению к друг другу.
Изобретение относится к технологии изготовления кремниевых p-i-n фотодиодов (ФД), чувствительных к излучению с длинами волн 0,9-1,06 мкм. Согласно изобретению в способе изготовления кремниевых p-i-n фотодиодов для снижения концентрации электрически активных центров, создаваемых загрязняющими примесями с низкими значениями коэффициентов диффузии, процесс термического окисления проводят при температуре не выше 950°C и последующие процессы диффузии (диффузия фосфора для создания n+-областей, геттерирование диффузионным n+-слоем, диффузия бора для создания p+-области) проводят при температурах, не превышающих указанную.

Изобретение относится к технологии фотодиодов на основе эпитаксиальных p-i-n структур GaN/AlGaN, преобразующих излучение ультрафиолетовой области спектра. Согласно изобретению предложен способ изготовления многоэлементного фотоприемника на основе эпитаксиальных p-i-n структур GaN/AlxGa1-xN.

Изобретение может быть использовано в системах лазерной локации, обнаружения лазерного излучения, ИК-спектрометрии, многоспектральных ВОЛС, а также нового поколения систем ночного видения.

Изобретение относится к инфракрасной технике и технологии изготовления устройств инфракрасной техники, конкретно к фотоприемным устройствам ИК-диапазона длин волн и к технологии их изготовления.

Способ изготовления каскадных солнечных элементов включает последовательное нанесение на фронтальную поверхность фоточувствительной полупроводниковой структуры GaInP/GaInAs/Ge пассивирующего слоя и контактного слоя GaAs, локальное удаление контактного слоя травлением через маску фоторезиста.

Изобретение относится к технологии гибридизации ИК-фотоприемника способом перевернутого монтажа (flip chip) и может быть использовано для выравнивания зазоров между кристаллами БИС и МФЧЭ, что приводит к увеличению надежности соединения и стойкости к термоциклированию соединения кристаллов, с помощью так называемых индиевых "подушек" на обоих кристаллах.

Изобретение относится к оптоэлектронике и вакуумной микроэлектронике и может быть использовано при создании сверхширокополосных фотодетекторов в ультрафиолетовой, видимой и ИК области спектра для оптической спектроскопии и диагностики, систем оптической связи и визуализации.

Изобретение относится к технологии получения индиевых микроконтактов для соединения больших интегральных схем (БИС) и фотодиодных матриц. В способе изготовления микроконтактов матричных фотоприемников согласно изобретению формируют на пластине с матрицами БИС или фотодиодными матрицами металлический подслой (например, Cr+Ni) круглой формы, защищают кристалл пленкой фоторезиста с окнами круглой формы в местах контактов, напыляют слой индия толщиной, соответствующей высоте микроконтактов, формируют на слое индия маску фоторезиста круглой формы, затем формируют микроконтакты травлением ионами инертного газа до полного распыления индия в промежутках между контактами, удаляют остатки фоторезистивной маски на вершинах микроконтактов и нижней защитной пленки в органических растворителях или травлением в кислородной плазме.

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

Изобретение относится к материаловедению. Пленка оксида кремния на кремниевой подложке, имплантированная ионами олова, включает нанокластеры альфа-олова.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с пониженной плотностью дефектов.
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.
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 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.

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 кэВ и ·1015 см-2 на первой и кэВ и ·1015 см-2 на второй стадии для формирования n+-p переходов рабочей области и охранного кольца, имплантацию ионов BF+2 с энергией кэВ и дозой ·10 см-2 с обратной стороны пластины, двухстадийный постимплантационный отжиг при продолжительности и температуре соответственно не менее 1 часа и °C на первой и не менее 5 часов и °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 BF+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.

Наверх