Способ изготовления мелкозалегающих переходов

Авторы патента:

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

Владельцы патента RU 2757539:

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 мелкозалегающих переходов с пониженным значением токов утечек. Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния п-типа проводимости с удельным сопротивлением 4,5 Ом*см наносится слой Тi 110 нм, затем проводится термообработка при температуре 950°С в течение 35 с в атмосфере азота для образования силицида, потом проводят легирование слоя силицида ионами бора имплантацией с энергией 50 кэВ, дозой 7,5*10¹⁵ см^-2 и термообработку при температуре 900°С в течение 20 с, в атмосфере азота. При термообработке происходит диффузия примесей из легированного слоя силицида, в результате образуется переход глубиной 80 нм. Технический результат заключается в снижении токов утечек, обеспечении технологичности, улучшении параметров приборов, повышении качества и увеличении процента выхода годных. 1 табл.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 2133964 Япония, МКИ H01L 29/46] путем введения в слой барьерного материала ТiN 1-10 % углерода С. Это улучшает качество ТiN, предохраняет его от появления механических напряжений и растрескиваний после термообработки. В таких приборах из-за низкой технологичности введения углерода С повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5290720 США, МКИ H01L 21/265] путем формирования самосовмещенных силицидных затворных электродов. Исходная структура с поликремниевыми затворами над соседними карманами р- и п-типа покрывается слоями оксида кремния, Si и стекла. Реактивным ионным травлением формируются пристеночные Si-спейсеры, проводится ионная имплантация в области истока и стока, затворные структуры покрываются слоями оксида кремния, создаются пристеночные Si₃N₄-спейсеры, наносится слой Тi и проводится термообработка с образованием силицида.

Недостатками этого способа являются:

- повышенные значения токов утечек;

- высокая дефектность;

- низкая технологичность.

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

Задача решается путем диффузии примесей из легированного слоя силицида ионами бора энергией 50 кэВ, дозой 7,5*1015 см^-2 и последующей термообработки при температуре 900°С в течение 20 с, в атмосфере азота.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния п-типа проводимости с удельным сопротивлением 4,5 Ом*см, наносится слой Тi 110 нм, затем проводится термообработка при температуре 950°С в течение 35 с в атмосфере азота, для образования силицида, потом проводят легирование слоя силицида ионами бора имплантацией с энергией 50 кэВ, дозой 7,5*10¹⁵см^-2 и термообработку при температуре 900°С в течение 20 с, в атмосфере азота. При термообработке происходит диффузия примесей из легированного слоя силицида, в результате образуется переход глубиной 80 нм.

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

Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по стандартной технологии	Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по предлагаемой технологии
№	плотность дефектов, см^-2	ток утечки Iут*10¹² А	плотность дефектов, см^-2	ток утечки Iут*10¹² А
1	15,5	13,6	3,4	2,5
2	16,4	12,3	4,2	2,3
3	14,7	1!,7	3,5	2,1
4	14,3	12,2	3,4	2,9
5	13,4	11,8	4,1	2,7
6	15,1	11,6	3,3	2,3
7	14,2	12,8	4,4	2,2
8	13,7	10,7	4,5	3,1
9	14,5	11,4	4,3	2,9
10	13,8	12,7	3,2	2,8
11	15,3	13,1	3,1	2,3
12	16,1	10,4	3,5	2,5
13	15,4	10,6	3,6	2,2

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 20,2 %.

Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

Предложенный способ изготовления мелкозалегающих переходов путем диффузии примесей из легированного слоя силицида ионами бора энергией 50 кэВ, дозой 7,5*10¹⁵ см^-2 и последующей термообработки при температуре 900°С в течение 20 с, в атмосфере азота, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Способ изготовления мелкозалегающих переходов в полупроводниковых приборах, включающий формирование подзатворного оксида, пристеночных Si₃N₄-спейсеров, термообработку, процессы формирования областей стока, истока, отличающийся тем, что области стока, истока формируют нанесением слоя Тi толщиной 110 нм, проведением термообработки при температуре 950°С в течение 35 с в атмосфере азота и легированием слоя силицида ионами бора энергией 50 кэВ, дозой 7,5*10¹⁵ см^-2 и последующей диффузии примесей из легированного слоя силицида термообработкой при температуре 900°С в течение 20 с в атмосфере азота.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления диоксида кремния с пониженными значениями токов утечек. Предложен способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы формирования активных областей прибора, затворного оксида на полупроводниковой подложке, отличающееся тем, что формирование затворного оксида проводят осаждением пленки SiO2 из плазмы при отношении концентрации N2O/SiH4, равным 11, и скорости потока газа 3 дм3/мин, при скорости осаждения пленок SiO2 0,5 нм/с, и температуре 200°С, и ВЧ-мощности 20 Вт, с последующим отжигом при температуре 300°С в течение 60 мин.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2751982

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления биполярного транзистора с повышенным коэффициентом усиления. Способ изготовления полупроводникового прибора включает формирование на кремниевой подложке эпитаксиального слоя, областей коллектора, базы и эмиттера, при этом область эмиттера формируют ионным внедрением мышьяка с энергией 50 кэВ, дозой 1*1015-1*1016 см-2, с последующим лазерным отжигом с длиной волны излучения 1,06 мкм, длительность импульсов 50 нс, энергией импульсов 3-5 Дж/см2, в атмосфере азота, со скоростью сканирования 12,5 см/с, при температуре 150°С.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2751982

Способ изготовления мелкозалегающих переходов // 2748335

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов. Способ формирования активных областей полевых транзисторов включает формирование активных областей полевого транзистора на кремниевой подложке n-типа проводимости с удельным сопротивлением 4,5 Ом*см.

Способ изготовления мелкозалегающих переходов // 2748335

Способ изготовления подложки монокристаллического германия с тонким поверхностным слоем пористого германия // 2737692

Изобретение относится к области материаловедения, связанного с пористыми средами, в частности тонкими поверхностными слоями пористого германия, которые находят применение при разработке анодных электродов аккумуляторных литиевых батарей, а также фото детекторов и солнечных элементов. Способ изготовления подложки монокристаллического германия с тонким поверхностным слоем пористого германия заключается в том, что тонкий слой пористого германия заданной морфологии формируют на поверхности подложки из монокристаллического германия имплантацией низкоэнергетическими 10-90 кэВ ионами кобальта, хрома или железа при высоких дозах 1015-5.0⋅1017 ион/см2.

Подложка монокристаллического германия с тонким поверхностным слоем пористого германия // 2734458

Изобретение относится к области материаловедения, связанного с пористыми средами, в частности тонкими поверхностными слоями пористого германия, которые находят применение при разработке анодных электродов аккумуляторных литиевых батарей, а также фотодетекторов и солнечных элементов. Подложка монокристаллического германия содержит тонкий поверхностный слой пористого германия, сформированный на пластине из монокристаллического германия и включающий ионно-имплантированную примесь переходного металла, в качестве которого используют кобальт, хром или железо.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2734060

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления кремниевого биполярного n-p-n-транзистора с пониженными токами утечки. Способ изготовления полупроводникового прибора путем ионного внедрения бора в нелегированный поликристаллический кремний с энергией (25-30) кэВ, дозой 4*1014-3*1015 см-2, с последующей термообработкой в атмосфере азота в два этапа: сначала при температуре 950°С в течение 50 мин, затем при температуре 1100°С в течение 120 мин, с последующим отжигом в течение 3 мин в атмосфере водорода при температуре 850°С.

Способ изготовления сверхмелких переходов // 2733924

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления переходов с пониженными токами утечки. Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния с ориентацией (100), по стандартной технологии выращивают слой термического окисла 200 нм, формируют контакты, а после отжига при температуре 300°С в течение 9 минут проводят имплантацию ионов Ga с энергией 15 кэВ, дозой 4*1013-3*1015 см-2, при токе 300 нА.

Способ изготовления составной подложки из sic // 2728484

Изобретение относится к технологии получения составной подложки из SiC с монокристаллическим слоем SiC на поликристаллической подложке из SiC, которая может быть использована при изготовлении мощных полупроводниковых приборов: диодов с барьером Шоттки, pn-диодов, pin-диодов, полевых транзисторов и биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT), используемых для регулирования питания при высоких температурах, частотах и уровнях мощности, и при выращивании нитрида галлия, алмаза и наноуглеродных тонких пленок.