Способ изготовления полупроводникового прибора

Авторы патента:

Мустафаев Абдулла Гасанович (RU)

Мустафаев Гасан Абакарович (RU)

Черкесова Наталья Васильевна (RU)

Мустафаев Арслан Гасанович (RU)

H01L21/76 - получение изоляционных областей между компонентами

H01L21/318 - из нитридов

H01L21/316 - из оксидов, стекловидных оксидов или стекла на основе оксидов

Владельцы патента RU 2661546:

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 формирования подзатворного диэлектрика с пониженной дефектностью и с повышенной радиационной стойкостью. Перед осаждением кремниевые пластины обрабатывались смесью NH₄OH и Н₂О₂ с рН=9, с последующим отжигом в водороде при 500°С. Пленки оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм осаждались на кремниевую подложку в системе SiH₄-NO-NH₃ с азотом в качестве несущего газа, при концентрации NH₃=1-7%. В подложку кремния силан вводился в виде 3% смеси с азотом, а NO - 4% в азоте. Аммиак смешивался с потоком силана в соотношении NH₃/SiH₄=35-40, скорость потока в реакционной камере составляла 1-3 л/мин с последующим отжигом при температуре 450-500°С в течение 5 минут. Технический результат: снижение токов утечек и повышение радиационной стойкости, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов. 1 табл.

Известен способ изготовления [Патент 5307305 США, МКИ G11С 11/22] полевого транзистора путем формирования на поверхности кремниевой подложки со сформированными областями стока и истока слоев карбида кремния и сегнетоэлектрического материала. Слой карбида кремния используется как канал полевого транзистора, а пленка сегнетоэлектрического материала используется в качестве слоя, изолирующего поликремниевый затвор. Атомы металла и кислорода, входящие в состав сегнетоэлектрической пленки, затрудняют диффузию нежелательных примесей в канальный слой. Из-за различия кристаллических решеток применяемых материалов при изготовлении приборов повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры изделий.

Известен способ изготовления [Патент 5311051 США, МКИ H01L 29/76] полевого транзистора с повышенной радиационной стойкостью и напряжением пробоя в области канала, формированием между стоковой границей затвора и стоковым р⁺-карманом двух дополнительных легированных областей - приповерхностная область n^--типа и находящаяся под ней р^--область. Наличие этих областей позволяет предотвратить влияние поверхностных состояний, генерируемых при воздействии радиации на ток стока и подвижность носителей в канале полевого транзистора.

Недостатками этого способа являются:

- повышенные токи утечки;

- низкая технологичность;

- высокая дефектность.

Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек и повышение радиационной стойкости, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается формированием затвора из оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм в системе SiH₄-NO-NH₃ с азотом в качестве несущего газа, при введении силана SiH₄ в виде 3% смеси с азотом, a NO - 4% в азоте, при соотношении NH₃/NO≤2 и NH₃/SiH₄=35-40 и скорости потока 1-3 л/мин, с последующим отжигом при температуре 450-500°С в течение 5 минут.

Технология способа состоит в следующем: перед осаждением кремниевые пластины обрабатывались смесью NH₄OH и Н₂О₂ с рН=9, с последующим отжигом в водороде при 500°С. Пленки оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм осаждались на кремниевую подложку в системе SiH₄-NO-NH₃ с азотом в качестве несущего газа, при концентрации NH₃=1-7%. В подложку кремния силан вводился в виде 3% смеси с азотом, a NO - 4% в азоте. Аммиак смешивался с потоком силана в соотношении NH₃/SiH₄=35-40, скорость потока в реакционной камере составляла 1-3 л/мин с последующим отжигом при температуре 450-500°С в течение 5 минут.

Формирование оксинитрида кремния позволяет повысить крутизну характеристики и увеличить устойчивость к воздействию радиации.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результат обработки представлен в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,4%.

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

Технический результат: снижение токов утечек и повышение радиационной стойкости, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышения надежности и увеличения процента выхода годных приборов.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования пленки оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм при введении силана в смеси с азотом, при соотношении NH₃/NO≤2 и NH₃/SiH₄=35-40, скорости потока 1-3 л/мин позволяет повысить процента выхода годных приборов и их надежность.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий формирование областей стока/истока/затвора и подзатворного диэлектрика, отличающийся тем, что подзатворный диэлектрик формируют из оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм в системе SiH₄-NO-NH₃ при введении силана SiH₄ в 3% смеси с азотом, соотношении NH₃/NO≤2 и NH₃/SiH₄=35-40 и скорости потока 1-3 л/мин, с последующим отжигом при температуре 450-500°C в течение 5 минут.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления диэлектрической изоляции с низкими токами утечек.

Альтернативные линии заземления для заземления между отверстиями // 2652527

Использование: для создания структуры заземления. Сущность изобретения заключается в том, что структура заземления включает в себя проходящую по периметру линию заземления, расположенную вдоль периметра матрицы печатающей головки и имеющую северный, южный, восточный и западный сегменты, линию заземления между отверстиями, проходящую от северного сегмента к южному сегменту между двумя отверстиями для текучей среды, и альтернативную линию заземления, проходящую от восточного сегмента к западному сегменту и пересекающую линию заземления между отверстиями в области соединения рядом с концами отверстий для текучей среды.

Способ изготовления подложки "кремний на изоляторе" и подложка "кремний на изоляторе" // 2639612

Способ изготовления КНИ-подложки и КНИ-подложка, где способ включает формирование структурированного слоя остановки травителя в слое оксида первой кремниевой подложки, сращивание поверхности, имеющей структурированный слой остановки травителя первой кремниевой подложки, с поверхностью второй кремниевой подложки и удаление части первой кремниевой подложки для формирования структурированной КНИ подложки.

Структура полупроводник-на-изоляторе и способ ее изготовления // 2633437

Изобретение относится к твердотельной электронике. Структура полупроводник-на-изоляторе содержит изолятор, расположенный на нем поверхностный слой полупроводника и сформированный в изоляторе имплантацией ионов легкого газа и последующего высокотемпературного отжига дефектный термостабильный слой с высокой рекомбинационной способностью носителей заряда, возникающих при облучении внешним ионизирующим излучением.

Сохранение перераспределяющих токопроводящих дорожек, имеющих мелкий шаг // 2631911

Один вариант воплощения изобретения включает в себя полупроводниковый аппарат, содержащий перераспределяющий слой (RDL-слой), включающий в себя рельефную токопроводящую дорожку перераспределяющего слоя, имеющую две боковые стенки перераспределяющего слоя, причем перераспределяющий слой, содержащий материал, выбранный из группы, содержащей Cu (медь) и Au (золото), защитные боковые стенки, непосредственно контактирующие с этими двумя боковыми стенками перераспределяющего слоя, затравочный слой, включающий в себя этот материал, и барьерный слой, при этом (а) токопроводящая дорожка перераспределяющего слоя имеет ширину токопроводящей дорожки перераспределяющего слоя, ортогональную по отношению к этим двум боковым стенками перераспределяющего слоя и простирающуюся между ними, и (b) затравочный и барьерный слои каждый включают в себя ширину, параллельную ширине токопроводящей дорожки перераспределяющего слоя и более широкую, чем эта ширина.

Способ изготовления сквозных металлизированных микроотверстий в кремниевой подложке // 2629926

Изобретение относится к области технологии микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении 3D-устройств микросистемной техники и полупроводниковых приборов, содержащих в своей структуре металлизированные и/или неметаллизированные сквозные отверстия в кремнии различного функционального назначения.

Полупроводниковая пластина и способ ее изготовления // 2627282

Использование: для создания полупроводниковой пластины. Сущность изобретения заключается в том, что в пластине, подразделенной и разделимой на множество кристаллов, каждый кристалл содержит массив ячеек емкостного микрообработанного преобразователя, каждая ячейка содержит подложку, содержащую первый электрод, мембрану, содержащую второй электрод, и полость между подложкой и мембраной, каждая ячейка по меньшей мере части кристаллов содержит компенсационную пластину на мембране, причем каждая компенсационная пластина имеет конфигурацию для оказания влияния на прогиб (h) мембраны.

Способ изготовления пластины маски и подложки матрицы // 2619817

Использование: для изготовления пластины маски и подложки матрицы. Сущность изобретения заключается в том, что пластина маски включает рисунок веерных проводников, имеющий некоторое число линий веерного тиснения, при этом эффективная длина каждой линии веерного тиснения равна, и каждая линия веерного тиснения имеет заданную ширину линии, и каждая из нескольких линий веерного тиснения имеет по меньшей мере одну кривую часть, при этом у одной линии веерного тиснения, имеющей две или больше кривых частей, эти несколько кривых частей имеют S-образную форму и расположены непрерывно, и у одной линии веерного тиснения ширина линии по меньшей мере в одной кривой части меньше, чем заданная ширина линии веерного тиснения.

Способ формирования системы многоуровневой металлизации на основе вольфрама для высокотемпературных интегральных микросхем // 2611098

Изобретение относится к области технологии изготовления многоуровневой металлизации сверхбольших интегральных микросхем. В способе формирования системы многоуровневой металлизации для высокотемпературных интегральных микросхем, включающем операции нанесения диэлектрических и металлических слоев, фотолитографию и травление канавок в этих слоях, нанесение барьерного и зародышевого слоев, нанесение слоя металла и его ХМП, процесс формирования одного уровня металлической разводки включает следующую последовательность основных операций: на пластину кремния со сформированным транзисторным циклом наносится слой вольфрама для формирования горизонтальных проводников, проводится его ХМП и сквозное травления областей под заполнение проводящим барьерным слоем нитрида титана и диэлектриком, ХМП диэлектрика, нанесение барьерного слоя нитрида титана и слоя вольфрама для формирования вертикальных проводников, ХМП слоя вольфрама, сквозное травление областей под заполнение диэлектрическим барьерным слоем нитрида кремния и диэлектриком, ХМП диэлектрика с последующим покрытием полученной структуры проводящим барьерным слоем нитрида титана.

Способ изготовления структуры // 2607336

Использование: для создания высокочастотных структур. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления структуры, содержащей в определенном порядке опорную подложку, диэлектрический слой, активный слой, выполненный в полупроводниковом материале, так называемый разделительный слой из поликристаллического кремния, помещенный между опорной подложкой и диэлектрическим слоем, причем способ включает следующие этапы: этап обеспечения донорной подложки, выполненной в указанном полупроводниковом материале; этап формирования области охрупчивания в донорной подложке таким образом, чтобы разграничить первую часть и вторую часть донорной подложки на каждой стороне области охрупчивания, при этом первая часть предназначена для формирования активного слоя; этап обеспечения опорной подложки, имеющей удельное сопротивление больше, чем заранее определенное значение; этап формирования разделительного слоя на опорной подложке; этап формирования диэлектрического слоя на первой части донорной подложки и/или на разделительном слое; этап сборки донорной подложки и опорной подложки через промежуточное звено из указанных диэлектрического слоя и разделительного слоя; этап растрескивания донорной подложки по области охрупчивания таким образом, чтобы получить указанную структуру; этап подвергания структуры упрочняющему отжигу по меньшей мере в течение 10 минут после этапа растрескивания; причем указанный способ выполняют таким образом, что поликристаллический кремний разделительного слоя имеет полностью случайную ориентацию зерен по меньшей мере по части толщины разделительного слоя, обращенного к опорной подложке, и так, что упрочняющий отжиг выполняют при температуре строго выше чем 950°С и ниже чем 1200°С.

Способ получения нитрида кремния // 2629656

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии получения нитрида кремния. В способе получения нитрида кремния нитрид кремния формируют каталитическим парофазным химическим осаждением смеси гидразина (N2H4) и силана (SiH4) при температуре подложки 230-370°С, давлении SiH4 15-17,5 Па, скорости роста нитрида кремния 100 нм/мин и отношении парциальных давлений газообразных источников Р(N2H4+N2)/P(SiH4)=4-6.

Способ осаждения нитрида кремния на кремниевую подложку // 2518283

Изобретение относится к области технологии микроэлектроники и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов и/или устройств микросистемной техники на кремниевых подложках, содержащих в своей структуре пленки нитрида кремния различного функционального назначения.

Способ изготовления диэлектрического слоя // 2498445

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и может быть использовано для изготовления микроболометрических матриц неохлаждаемых фотоприемников ИК диапазона.

Способ получения диэлектрической пленки нитрида кремния // 2449414

Изобретение относится к технологии изготовления мощных кремниевых транзисторов, в частности к способам получения диэлектрических пленок нитрида кремния. .

Способ получения нитридной пленки на поверхности гетероструктуры на основе gasb // 2370854

Изобретение относится к технологии полупроводников и может быть использовано для осуществления электронной и химической пассивации поверхности антимонида галлия.

Способ получения нитридной пленки на поверхности gasb // 2368033

Изобретение относится к области технологии полупроводников и может быть использовано для осуществления электронной и химической пассивации поверхности полупроводникового соединения GaSb и приборов на его основе.

Способ получения пленок нитрида кремния (si3 n4) // 2325001

Изобретение относится к технологии получения пленочных диэлектриков, из которых наиболее широко используемым является нитрид кремния (Si3N4). .

Способ получения нитридной пленки на поверхности полупроводниковых соединений а3в5 // 2168237

Изобретение относится к области технологии полупроводников и может быть использовано для осуществления электронной и химической пассивации поверхности полупроводниковых соединений A3B5 и приборов на их основе, а также для подготовки поверхности этих полупроводниковых соединений для последующего эпитаксиального выращивания на ней нитрида галлия GaN.

Способ получения защитного слоя для алюминиевого покрытия // 2034366

Изобретение относится к способам устранения причин замыкания между проводящими уровнями в интегральных схемах (ИС) с целью увеличения выхода годных ИС и может найти применение в микроэлектронике.

Способ получения слоев нитрида бора на подложках из полупроводников типа a3b5 // 2012092

Изобретение относится к области изготовления структур на полупроводниках А3В5. .

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2654960

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевых транзисторов с пониженным сопротивлением затвора.