Способ изготовления полупроводникового прибора



Способ изготовления полупроводникового прибора
Способ изготовления полупроводникового прибора

 


Владельцы патента RU 2596861:

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

Изобретение относиться к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевых транзисторов, с пониженными токами утечки. В способе изготовления полупроводникового прибора под подзатворным диэлектриком создают тонкий 8-10 нм слой Si3N4 ионной имплантацией азота с энергией 2,1 кэВ, дозой 8*1017 см-2 в подложку в течение двух минут, с последующим отжигом при температуре 300-400°C в течение 15-30 с. Изобретение позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их качество и надежность. 1 табл.

 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевых транзисторов, с пониженными токами утечки.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [заявка №2128473, Япония, МКИ H01L 29/784] с уменьшенным влиянием паразитного биполярного транзистора исток/подложка/сток. Структура полевого транзистора отделяется от p-Si-подложки слоем с повышенной скоростью рекомбинации дырок, полученным имплантацией протонов. Канал полевого транзистора отделяется от n+-областей стока/истока заглубленными n+-карманами - ограничителями канала. В таких приборах ухудшаются статические параметры.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [заявка №2133929, Япония, МКИ H01L 21/336] 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.

Недостатками способа являются:

- высокие значения токов утечек;

- низкая технологичность;

- ухудшение статических параметров приборов.

Задача изобретения: снижение токов утечек в полупроводниковых приборах, обеспечивающая технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Задача решается путем создания под подзатворным диэлектриком тонкого 8-10 нм слоя Si3N4 ионной имплантацией азота с энергией 2,1 кэВ, дозой 8*1017 см-2 в подложку в течение двух минут, с последующим отжигом при температуре 300-400°C в течение 15-30 с. Перед созданием подзатворного окисла n-канального полевого транзистора, формировался слой Si3N4 толщиной 8-10 нм, которая надежно маскирует поверхность Si при создании окисла. Слой Si3N4 создается ионной имплантации азота с энергией 2,1 кэВ, при плотности тока 1 мА/см2, дозой 8*1017 см-2 в подложку в течение 2 минут, с последующим отжигом при температуре 300-400C в течение 15-30 с.

Создание тонкой пленки Si3N4 в непосредственном контакте с поверхностью подложки Si устраняет канал для диффузии кислорода под пленкой Si3N4, а ее малая толщина приводит к снижению уровня упругих напряжений, снижая вероятность зарождения дефектов кристаллической структуры.

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

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 19,8%.

Технический результат: снижение токов утечек в полупроводниковых приборах, 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 создания под подзатворным диэлектриком тонкого 8-10 нм слоя Si3N4 ионной имплантацией азота с энергией 2,1 кэВ, дозой 8*1017 см-2 при плотности тока 1 мА/см2 в подложку в течение двух минут, с последующим отжигом при температуре 300-400°C в течение 15-30 с позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их качество и надежность.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий формирование областей стока/истока/затвора и подзатворного диэлектрика, отличающийся тем, что перед формированием подзатворного диэлектрика на подложке кремния формируют 8-10 нм слой Si3N4 ионной имплантацией азота с энергией 2,1 кэВ, дозой 8*1017 см-2 при плотности тока 1 мА/см2 в подложку в течение двух минут, с последующим отжигом при температуре 300-400°С в течение 15-30 с.



 

Похожие патенты:

Использование: в технологии производства полупроводниковых приборов. Технический результат изобретения - снижение токов утечек, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов.

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).
Наверх