Способ изготовления полупроводникового прибора



Способ изготовления полупроводникового прибора
Способ изготовления полупроводникового прибора

 


Владельцы патента RU 2594615:

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

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.

 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления силицидных слоев с низким сопротивлением.

Известен способ изготовления интегральных схем с применением слоя нитрида титана TiN (заявка 2133964, Япония, МКИ Н01L 29/46), который служит в качестве барьерного слоя с добавлением 1-10 ат % углерода С. Такая добавка улучшает качество TiN, предохраняет его от появления механических повреждений и растрескиваний после термообработок. При этом образуются неоднородные слои, ухудшающие характеристики барьерных слоев.

Известен способ изготовления прибора формированием слоя силицида титана на кремниевой пластине [Пат. 5043300, США, МКИ Η01L 21/283] последовательным проведением плазменной очистки пластины Si, напыления в вакууме слоя титана в атмосфере, не содержащей кислорода, отжиг в среде азота при 500-695°C в течение 20-60 с с формированием слоев силицида титана и нитрида, повторный отжиг при температуре 800-900°C с образованием стабильной фазы силицида титана, удаление остатков нитрида титана.

Недостатками этого способа являются:

- появление избыточных токов утечки;

- повышение значения механических напряжений;

- низкая технологическая воспроизводимость.

Задача, решаемая изобретением, - снижение сопротивления, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Задача решается путем осаждения поликремния и последующей ионной имплантации в слой поликремния ионов переходного металла и проведения релаксационного отжига.

Технология способа состоит в следующем: на кремниевую пластину наносят слои поликремния, затем имплантируют ионы переходного металла Со+ с энергией 250 кэВ при токе ионного пучка 1 мкА, интегральной дозой 4,4·1017 см2. Способ включает также процессы очистки пластины кремния, создания активных областей прибора, отжиг и формирование слоев силицида. После имплантации ионов кобальта в поликремний в ней образуются монокристаллические слои CoSi2. Кобальт образует стабильный низкоомный дисилицид. Ионную имплантацию проводят в нелегированные слои поликремния толщиной 150 нм, химически осажденные из паровой фазы низкого давления. После имплантации проводят релаксационный отжиг, сканирующим электронным пучком при температуре 950°С в течение 10-20 с. После отжига образуется стабильный слой толщиной 100 им. Прямая имплантация ионов переходного металла с последующим отжигом позволяет обходиться без реакции металл на поликремния и исключается проблема диффузионных барьеров, поскольку ионы металла проникают внутрь поликремния, отличающийся тем, что перед формированием слоев силицида наносят слой поликремния 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.

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

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,9%.

Технический результат: снижение сопротивления, обеспечивающее технологичность, улучшения параметров, повышения надежности и увеличения процента выхода годных приборов.

Предложенный способ изготовления полупроводниковых приборов ионной имплантацией слоя поликремния ионами переходного металла с последующим релаксационным отжигом позволяет повысить процент выхода годных структур.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий кремниевую пластину, процессы очистки пластины кремния, создания активных областей прибора, отжиг и формирование слоев силицида, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

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.

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

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

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.

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.

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.

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.
Наверх