Способ изготовления полупроводникового прибора


 


Владельцы патента RU 2584273:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Чеченский государственный университет (ФГБОУ ВПО Чеченский государственный университет) (RU)

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.

 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными значениями токов утечки.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5362686 США, МКИ H01L 21/02] с защитной изолирующей пленкой из оксинитрида кремния. На полупроводниковой подложке выполняют разводку межсоединений данного прибора, после чего наносят на подложку и систему межсоединений пленку оксинитрида кремния, используя метод осаждения из паровой фазы силана и азотсодержащего газа. Такая пленка защищает от попадания влаги из окружающей среды.

В таких полупроводниковых приборах на границе раздела полупроводник-оксинитрид кремния образуется высокая плотность дефектов, которые ухудшают характеристики полупроводниковых приборов.

Известен способ изготовления полевого транзистора [Пат. 5369297 США, МКИ H01L 29/78], содержащий оксид кремния и азотированный оксидный слой в качестве подзатворного диэлектрика. В полевом транзисторе с целью расширения диапазона рабочих токов при малых напряжениях участок подзатворного слоя диоксида кремния, ближайший к стоку, подвергается азотированию и приобретает повышенную стойкость к горячим носителям, генерируемым в лавинном режиме.

Недостатками этого способа являются: повышенные значения токов утечки; низкая технологическая воспроизводимость; высокая дефектность структуры.

Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек в полупроводниковых приборах, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Задача решается путем формирования пленки оксинитрида кремния при температуре 350°С, скорости потока силана SiH4 1-3 см3/с, давлении 133 Па, мощности ВЧ-разряда 70 Вт с последующим отжигом при температуре 380-400°С в атмосфере азота N2 в течение 30 мин.

Технология способа состоит в следующем: после создания в подложке арсенид галлия GaAs стандартным способом активных областей полевого транзистора формируют подзатворный диэлектрик на основе оксинитрида кремния методом стимулированного плазмой химического осаждения из паровой фазы. После обработки плазмой NH3 с поверхности образца удаляется слой элементарного As и в результате замещения As азотом тонкий поверхностный слой превращается в GaN. Пленки оксинитрида SiON толщиной 50-100 нм осаждались на подложки GaAs при температуре 350°С, скорости потока SiH4 1-3 см3/с, давлении 133 Па и мощности ВЧ-разряда 70 Вт при соотношении N2O/(N2O+NH3)=0,4.

Затем пленки отжигались при температуре 380-400°С в течение 30 мин в атмосфере азота N2. Пленки оксинитрида кремния имеют низкие напряжения на границе раздела с полупроводником за счет компенсации растягивающего напряжения границы раздела SiON/GaAs и напряжения сжатия границы раздела SiN/GaAs.

После обработки плазмой NH3 образцы имели лучшие свойства границы раздела с минимальной дефектностью. В результате выращивания методом химического осаждения из паровой фазы, стимулированного плазмой, слоев SiON на GaAs с N2O/(N2O+NH3)=0,4 приводит к уменьшению токов утечек затвора за счет уменьшения плотности состояний на границе раздела. Затем формировали электроды к затвору, стоку и истоку по стандартной технологии.

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

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов, на партии сформированных в оптимальном режиме увеличился на 18,1%.

Технический результат: снижение значения токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов.

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

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования пленки оксинитрида кремния при температуре: 350°С, скорости потока SiH4 1-3 см3/с, давлении 133 Па, при мощности ВЧ-разряда 70 Вт с последующим отжигом при температуре 380-400°С в течение 30 мин в атмосфере азота позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы легирования, формирование областей истока, стока, затвора и подзатворного диэлектрика, отличающийся тем, что подзатворный диэлектрик формируют из слоя оксинитрида кремния толщиной 50-100 нм при температуре 350°C, 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°C в течение 30 мин в атмосфере азота.



 

Похожие патенты:

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 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 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 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.
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.
Наверх