Способ изготовления полупроводникового прибора

Авторы патента:

Зубхаджиев Магомед-Али Вахаевич (RU)

H01L21/265 - с внедрением ионов (трубки с ионным пучком для локальной обработки H01J 37/30)

Владельцы патента RU 2591236:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" (ФГБОУ ВО "Чеченский государственный университет") (RU)

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными значениями контактного сопротивления. Изобретение обеспечивает снижение значений контактного сопротивления, повышение технологичности, улучшение параметров прибора, повышение качества и увеличение процента выхода годных. В способе изготовления полупроводникового прибора на полуизолирующей подложке GaAs формируют тонкий слой n-GaAs толщиной 10-15 нм ионным внедрением серы при комнатной температуре с дозой 5*10¹² см^-2 с энергией 30 кэВ с последующей высокотемпературной обработкой при температуре 820-850°C в течение 20 мин. Затем по стандартной технологии формируют области полупроводникового прибора и контакты. 1 табл.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 2133929 Япония, МКИ H01L 21/336] МОП ПТ с толстым слоем изолирующего окисла вокруг активной структуры и сильнолегированным слоем под этим окислом для уменьшения утечек. Участок p-подложки для формирования истока-канала - стока защищают (поверх окисла затвора) маской, препятствующей окислению, проводят имплантацию As для образования сильнолегированного слоя и глубокое окисление для изоляции. Далее проводят имплантацию В (через маску, препятствующую окислению) для легирования слоя канала, формируют электрод затвора, проводят имплантацию As для создания областей истока и стока, а также операции формирования контактно-металлизационной системы. Наличие толстого слоя окисла приводит к увеличению зарядового состояния и ухудшению характеристик прибора.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5100838 США, МКИ H01L 21/283] путем формирования межслойного контакта, позволяющий облегчить процесс получения топологического рисунка вышележащих слоев. Поверхность окисленной подложки Si последовательно покрывается слоями WSi_x и SiO₂, которые затем стравливаются с образованием регулярных проводящих линий, разделенных зазором. На боковых стенках ступенек проводящих линий формируются изолирующие SiO₂, спейсеры, уменьшающие ширину зазора. Поверхность структуры покрывается полностью заполняющим объем зазора двумконформным проводящим слоем, который затем стравливается. Процесс травления заканчивается в тот момент, когда удаляется слой второго проводящего материала толщиной, соответствующей толщине первого проводящего слоя. Далее объем зазора заполняется проводящим материалом.

Недостатками способа являются:

- высокие значения контактного сопротивления;

- низкая технологичность;

- высокие значения токов утечек.

Задача, решаемая изобретением: снижение значений контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров прибора, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается созданием тонкого однородного слоя n-GaAs толщиной 10-15 нм ионным внедрением серы в полуизолирующий GaAs подложке при комнатной температуре с дозой 5*10¹² см^-2, энергией 30 кэВ; с последующей высокотемпературной обработкой при температуре 820-850°C в течение 20 мин.

Технология способа состоит в следующем: использовались полуизолирующие GaAs подложки с ориентацией (100), полированные в травителе H₂SO₄:H₂O₂:H₂O=5:1:1 в течение 3 мин при температуре 50°C. Затем проводили внедрение серы при комнатной температуре с дозой 5*10¹² см^-2 с энергией 30 кэВ. Пучок ионов был направлен под углом 6°C относительно направления (100) оси подложки. Затем подложки покрывались слоем Si₃N₄ толщиной 100 нм, полученным методом катодного распыления мишени и проводили высокотемпературную обработку при температуре 820-850°C в течение 20 мин. При этом получают тонкий однородный слой n-GaAs толщиной 10-15 нм. После термообработки диэлектрические слои удалялись в плавиковой кислоте. Затем по стандартной технологии формировались области полупроводникового прибора и контакты к стоку, истоку.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты обработки представлены в таблице 1.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,8%.

Технический результат: снижение контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

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

Предлагаемый способ изготовления полупроводникового прибора путем создания тонкого однородного слоя n-GaAs толщиной 10-15 нм ионным внедрением серы в полуизолирующей GaAs подложке при комнатной температуре с дозой 5*10¹² см^-2, энергией 30 кэВ, с последующей высокотемпературной обработкой при температуре 820-850°C в течение 20 мин позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий подложку, процессы формирования активных областей и электродов приборов, отличающийся тем, что на полуизолирующей GaAs подложке формируют тонкий слой n - GaAs толщиной 10-15 нм ионным внедрением серы при комнатной температуре с дозой 5*10¹² см^-2, энергией 30 кэВ, с последующей высокотемпературной обработкой при температуре 820-850°C в течение 20 мин.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов с низким значением тока утечки.

Способ изготовления слоев р-типа проводимости на кристаллах ingaas // 2558376

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, чувствительных к инфракрасному излучению, и может быть использовано при изготовлении фотодиодов на кристаллах InGaAs n-типа проводимости, фототранзисторов, фоторезисторов на основе кристаллов p-типа проводимости.

Способ изготовления дифракционной решетки // 2544873

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.

Способ изготовления планарных pin-фотодиодов большой площади на высокоомном p-кремнии // 2544869

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 изготовления слоев р-типа проводимости на кристаллах inas // 2541137

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.

Способ изготовления полупроводниковой структуры // 2539789

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

Имплантированная ионами олова пленка оксида кремния на кремниевой подложке // 2535244

Изобретение относится к материаловедению. Пленка оксида кремния на кремниевой подложке, имплантированная ионами олова, включает нанокластеры альфа-олова.

Способ изготовления полупроводниковой структуры // 2515335

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2497229

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.

Способ изготовления полупроводниковой структуры // 2445722

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

Способ изготовления дифракционной периодической микроструктуры на основе пористого кремния // 2593912

Способ изготовления дифракционной периодической микроструктуры на основе пористого кремния включает в себя формирование заданной дифракционной периодической микроструктуры с помощью имплантации ионами благородных или переходных металлов через поверхностную маску, с энергией 5-100 кэВ. При этом доза облучения обеспечивает концентрацию вводимых атомов металла в облучаемой подложке кремния 2.5·1020-6.5·1023 атомов/см3. Плотностью тока ионного пучка 2·1012-1·1014 ион/(см2·с) при температуре подложки во время облучения 15-450°C. Технический результат заключается в обеспечении возможности изготовления дифракционных периодических микроструктур на основе пористого кремния с наночастицами различных металлов в вакууме. 20 ил.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2594615

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления силицидных слоев с низким сопротивлением. Задача, решаемая изобретением, - снижение сопротивления, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов. В способе изготовления полупроводникового прибора, включающем процессы очистки пластины кремния, создания активных областей прибора, отжиг и формирование слоев силицида, перед формированием слоев силицида наносят слой поликремния, после чего структуры подвергают обработке ионами Со+ с энергией 250 кэВ при токе ионного пучка 1 мкА, интегральной дозой 4,4×1017 см-2, с последующим проведением релаксационного отжига сканирующим электронным пучком при температуре 950°С в течение 10-20 с. 1 табл.

Способ легирования кремния // 2597389

Изобретение относится к технике, связанной с процессами ионно-плазменного легирования полупроводников и может быть использовано в производстве солнечных элементов, полупроводниковых приборов и интегральных микросхем на основе кремния. Способ легирования кремния заключается в том, что пластину кремния обрабатывают в тлеющем разряде инертных газов, не являющихся легирующими примесями, в качестве источника легирующих примесей используют сильнолегированный электрод в форме пластины, выполненный из гетерогенного сплава кремния с фосфором или бором, а процесс легирования осуществляют при периодической смене полярности импульсов напряжения, подаваемого на электроды. Плазменное легирование может проводиться без специальных мер безопасности при исключении из процесса дорогостоящих высокочистых токсичных пожаровзрывоопасных газов, что упрощает процесс и снижает затраты. До ионно-плазменной обработки сопротивление пластины кремния составляло 10 Ом, после обработки оно уменьшилось до 3 Ом, что свидетельствует об улучшении технико-экономических параметров легирования кремния.

Дифракционная периодическая микроструктура на основе пористого кремния // 2597801

Изобретение относится к устройствам дифракционных периодических микроструктур для видимого диапазона, выполненным на основе пористого кремния. Техническим результатом изобретения является создание дифракционной периодической микроструктуры на основе пористого кремния с различными металлосодержащими наночастицами. В дифракционной периодической микроструктуре на основе пористого кремния, содержащей подложку, выполненную из монокристаллического кремния с дифракционной периодической микроструктурой, сформированная дифракционная периодическая микроструктура на основе пористого кремния содержит ионно-синтезированные металлосодержащие наночастицы, диспергированные в приповерхностной области подложки на толщине слоя от 10 до 200 нм при концентрации металла 2.5·1020-6.5·1023 атомов/см3. 20 ил.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2606246

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевых транзисторов с повышенной стабильностью параметров. Предложен способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы создания активных областей прибора и подзатворного диэлектрика. Согласно изобретению после формирования подзатворного диэлектрика последовательно проводят легирование окисла ионами бора с энергией 55 кэВ, дозой 3⋅1013 см-2 и ионами фтора с энергией 55кэВ, дозой 1⋅1013 см-2 с последующим отжигом при температуре 900°C в течение 15 мин в среде азота. Изобретение обеспечивает повышение стабильности, снижение плотности дефектов, технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов. 1 табл.

Способ получения полупроводникового карбидокремниевого элемента // 2613013

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в технологии производства электронных приборов на карбиде кремния (SiC), например, МДП транзисторов с улучшенными рабочими характеристиками. В способе получения полупроводникового карбидокремниевого элемента, включающем введение ионов фосфора в SiC подложку путем ионной имплантации и дальнейшее формирование на ней слоя SiO2, имплантацию ионов фосфора проводят с энергией ионов в диапазоне 0,1-50 кэВ и дозой ионов в диапазоне 1012-1015 см-2, а слой SiO2 формируют методом осаждения и далее проводят отжиг полученной структуры. Сформированный методом осаждения слой SiO2 может иметь толщину 25-100 нм, а отжиг полученной структуры могут проводить в атмосфере сухого, либо влажного кислорода, либо в атмосфере инертного газа с парциальным давлением кислорода при температуре 900-1250°С в течение 1-180 мин. Способ позволяет повысить надежность и срок службы полупроводникового карбидокремниевого элемента при сокращении времени и затрат на его получение. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2626292

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными токами утечки. В способе изготовления полупроводникового прибора после формирования подзатворного диоксида кремния на кремниевой пластине р-типа проводимости с ориентацией (111) структуры подвергают имплантации однозарядными ионами кислорода с энергией 45-50 кэВ, дозой 3*1012-3*1013 см-2, с последующей термическим отжигом при температуре 650-700°С в течение 4-6 час, в атмосфере азота. Затем формируют электроды стока, истока и затвора по стандартной технологии. Термообработка в атмосфере азота приводит, в результате реакции между избыточным кремнием и внедренным кислородом, к снижению фиксированного положительного заряда на поверхности раздела кремний-диоксид кремния и снижению токов утечек. Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления полупроводниковой структуры // 2629655

Изобретение относиться к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковой структуры кремний на диэлектрике с низкой плотностью дефектов. В способе изготовления полупроводниковой структуры кремниевую пластину p-типа проводимости с ориентацией (100) окисляют в атмосфере сухого кислорода, затем осуществляют имплантацию ионов фосфора с энергией 100-115 кэВ, дозой 1*1015 см-2 с последующим отжигом при температуре 1150°С в атмосфере азота с образованием в подложке области n+-типа проводимости с поверхностной концентрацией примеси 1*1019 см-3. Затем на поверхность пластины осаждают слой поликремния и проводят сканирование пластины лучом Ar-лазера мощностью 5-10 Вт со скоростью 90-100 см/с в направлении, перпендикулярном затравочной дорожке, в результате которого осуществлялось локальное расплавление поликремния с последующей кристаллизацией эпитаксиального слоя. После процесса эпитаксии удаляют защитный SiO2-слой и формируют полевой транзистор по стандартной технологии. Изобретение обеспечивает снижение плотности дефектов, повышение технологичности, улучшение параметров, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2633799

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными токами утечки. Технология способа состоит в следующем: на кремниевой подложке p-типа проводимости с удельным сопротивлением 10 Ом⋅см, с ориентацией (111) выращивают тонкий слой окисла для структуры затвора приборов. Поверх окисла формируют слой поликристаллического кремния над областями истока, затвора и стока толщиной 45 нм при расходе силана 10 см3/мин и водорода 21 л/мин и скорости потока аргона 2,7 см/с со скоростью роста 1,5 нм/с при температуре 850-900°С, с последующим внедрением ионов азота энергией 10-15 кэВ, дозой 1⋅1017 см-2 при температуре подложки 80-90°С и проведением термообработки при температуре 300-400°С в течение 15-30 с в атмосфере водорода. Далее формируют полупроводниковые приборы по стандартной технологии. Изобретение обеспечивает снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2641617

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженным контактным сопротивлением. В способе изготовления полупроводникового прибора формируют на GaAs подложку области истока/стока n+ - типа внедрением ионов кремния в две стадии: первая стадия с энергией 40 кэВ, дозой 7*1013 см-2, вторая стадия с энергией 100 кэВ, дозой 1*1014 см-2 и проводят термообработку при температуре 800°С в атмосфере азота в течение 20 мин. Изобретение обеспечивает снижение сопротивления контактов, технологичность, улучшение параметров, повышение качества и увеличения процента выхода годных. 1 табл.