Способ изготовления полупроводникового прибора

Авторы патента:

Мустафаев Гасан Абакарович (RU)

Мустафаев Абдулла Гасанович (RU)

Черкесова Наталья Васильевна (RU)

Мустафаев Арслан Гасанович (RU)

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

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.

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.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2591236

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

Способ изготовления тонкопленочного транзистора // 2571456

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 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.

Способ изготовления электрически изолированных резисторов микросхем // 2648295

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способу изготовления электрически изолированных резисторов микросхем на арсениде галлия с высокой термостабильностью. Технический результат заключается в увеличении термостабильности и повышении пробивного напряжения изолирующих слоев микросхем на арсениде галлия. Способ изготовления электрически изолированных резисторов микросхем, заключающийся в изготовлении контактных площадок на эпитаксиальных структурах арсенида галлия, проведении внедрения ионов гелия с энергией 30-150 кэВ и дозой 1,2-1,4 мкКл/см2 для формирования областей изоляции, нанесении маски фоторезиста с последующим формированием окон в фоторезистивной маске для повторного внедрения ионов гелия с энергией 30-150 кэВ и дозой 6-12 мкКл/см2. 10 ил, 1 табл.