Способ изготовления полупроводникового прибора


 


Владельцы патента RU 2586444:

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

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.

 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с низкой плотностью дефектов и устойчивых к тиристорному эффекту.

Известен способ [Патент США 5110756, МКИ H01L 21/76] изготовления прибора путем снижения плотности дефектов, возникающих при ионной имплантации, и локальном окислении нанесением на Si-подложку слоев SiO2-Si3N4, с последующим проведением имплантации ионов As через окна в Si3N4 и двухступенчатым отжигом. В таких приборах образуются паразитные структуры, ухудшающие параметры приборов.

Известен способ [Патент США 5068695, МКИ H01L 29/161] изготовления прибора путем выращивания эпитаксиальных слоев с низкой плотностью дефектов имплантацией ионами бора с высокой плотностью дислокаций с энергией 350 кэВ с последующим проведением быстрого отжига при 950°C в течение 25 с для образования рекристаллизованного слоя с пониженной плотностью дефектов и с последующим выращиванием эпитаксиального слоя.

Недостатками этого способа являются:

- значительные утечки;

- низкая технологическая воспроизводимость;

- повышенная плотность дефектов.

Задача, решаемая изобретением, - снижение значений плотности дефектов и подавление паразитного тиристорного эффекта в полупроводниковых структурах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

Задача решается формированием области кармана p-типа проводимости имплантацией двухзарядных ионов бора В2+ с энергией 350-400 кэВ, дозой 3,1·1013 см-2 и кармана n-типа проводимости имплантаций трехзарядных ионов фосфора Р3+ с энергией 600 кэВ, дозой 1,3·1013 см-2, с последующей термической обработкой при температуре 900°C в течение двух часов в кислороде.

Технология способа состоит в следующем: в исходную кремниевую пластину с ориентацией (100) формируют области кармана p-типа проводимости имплантацией двухзарядных ионов бора В2+ с энергией 350-400 кэВ, дозой 3,1·1013 см-2 и кармана n-типа проводимости имплантацией трехзарядных ионов фосфора Р3+ с энергией 600 кэВ, дозой 1,3·1013 см-2, с последующей термической обработкой при температуре 900°C в течение двух часов в атмосфере кислороде. Затем формируют n- и р-канальные полупроводниковые приборы по стандартной технологии. Наличие концентрации легирующей примеси под областями стоков и истоков p- и n-канальных транзисторов позволяет снизить коэффициенты усиления паразитных биполярных транзисторов и увеличить устойчивость полупроводниковой структуры к эффекту защелкивания и подавления паразитного тиристорного эффекта.

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

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 20,3%.

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

Технический результат - снижение плотности дефектов и подавление тиристорного эффекта; обеспечение технологичности; улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования в кремниевой подложке областей p- и n-карманов имплантацией многозарядных ионов бора и фосфора соответственно, с последующим отжигом при температуре 900°C в течение двух часов в кислороде позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы легирования и отжига, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к твердотельной электронике. Изобретение заключается в том, что на изоляторе формируют поверхностный слой полупроводника.

Изобретение относится к области микро- и наноэлектроники, а именно к конструкции диэлектрического слоя МДП структур, обладающих эффектом переключения проводимости.

Изобретение относится к полупроводниковой технологии и может быть использовано в процессе создания многослойной структуры пористый кремний на изоляторе, например, для газовых сенсоров.

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.

Изобретение относится к способу выполнения отверстия в слое материала. Создают первые и вторые адгезивные области на поверхности подложки.

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.

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.
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 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+.

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