СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЧ МОЩНЫХ ПОЛЕВЫХ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ Российский патент 2009 года по МПК H01L21/336 

Описание патента на изобретение RU2364984C1

Изобретение относится к электронной полупроводниковой технике, в частности к методам создания СВЧ (сверхвысокочастотных) мощных кремниевых полевых LDMOS (Lateral Diffused Metal Oxide Semiconductor) транзисторов.

Известен способ изготовления СВЧ мощных полевых LDMOS транзисторов, выбранный в качестве аналога (патент США №6063678 "Fabrication of lateral RF MOS devices with enhanced RF properties", опубликован 16.05.2000 г.), включающий: формирование первичного защитного покрытия из диоксида и нитрида кремния на лицевой стороне исходной кремниевой р-р+-подложки первого типа проводимости; вскрытие окон в первичном защитном покрытии; подлегирование вскрытых участков кремния примесью первого типа проводимости; выращивание толстого полевого диэлектрика на подлегированных участках кремния в окнах первичного защитного покрытия термическим окислением кремния; формирование канальной, высоколегированной истоковой, высоколегированной и слаболегированной стоковой областей в объеме высокоомного слоя подложки и иодзатворного диэлектрика и поликремниевого электрода затвора на его поверхности в промежутке между толстым полевым диэлектриком; вытравливание сквозных V-образных канавок в высокоомном р--слое подложки в истоковых областях транзисторных ячеек; нанесение металлического покрытия на лицевую сторону подложки и формирование из него методом фотолитографии электродов стока и истока транзисторных ячеек и одновременно с ними соединительных шин и контактных площадок стока и затвора транзисторной структуры (кристалла, чипа); формирование общего электрода истока транзисторной структуры на тыльной стороне подложки.

В изготовленных таким способом приборах электроды истока элементарных ячеек через V-образные канавки замыкаются на нижний высоколегированный слой подложки, а соединительные шины и контактные площадки стока и затвора транзисторной структуры размещаются на полевом диэлектрике, окаймляющем по периферии блоки элементарных транзисторных ячеек. Для уменьшения паразитных емкостей сток-исток и затвор-исток транзисторной структуры и снижения вероятности пробоя полевого диэлектрика при приварке внешних проволочных выводов к контактным площадкам стока и затвора желательно, чтобы полевой диэлектрик был как можно толще. Однако известно, что при термическом окислении кремния рост окисной пленки толщиной d осуществляется за счет слоя кремния толщиной 0,44d, а остальная часть выращенного диоксида кремния толщиной 0,56d возвышается над первоначальной поверхностью кремниевой подложки. Следовательно, даже при dSiO2=1,2…1,3 мкм диоксид кремния будет возвышаться над поверхностью кремния на dB=0,68…0,72 мкм и реализовать в промежутке между такими локальными выступающими участками SiO2 элементы СВЧ LDMOS транзисторных структур с топологическими размерами 0,5…1,0 мкм крайне проблематично.

К другому недостатку способа - аналога следует отнести и сложность формирования сквозных V-образных канавок в высокоомном слое подложки в истоковых областях транзисторных ячеек. Действительно, так как канавки формируются на одной из последних стадий технологического маршрута - перед нанесением металлического покрытия на лицевую сторону подложки, то для их создания могут быть использованы лишь "сухие" методы травления кремния, которые в промышленном производстве нашли крайне ограниченное применение. Попутно здесь возникают и достаточно серьезные проблемы, связанные с удалением остатков фоторезиста со дна канавок после размещения в них истоковых металлических перемычек, которые замыкают электроды истока транзисторных ячеек на нижний высоколегированный слой подложки, выполняющий в транзисторной структуре функции общего электрода истока.

В качестве прототипа выбран способ изготовления СВЧ мощных кремниевых LDMOS транзисторов, описанный в патенте США №6707102 В2 ("Semiconductor device including an insulated gate type field effect transistor and method for fabricating the same", опубликован 16.03.2004 г.), в котором периферийный полевой диэлектрик вокруг блоков ячеек создается идентично способу-аналогу, а роль связующего узла между нижним высоколегированным слоем подложки и электродами истока транзисторных ячеек выполняют не размещенные в канавках металлические шины, а сквозные диффузионные перемычки, создаваемые на начальной стадии технологического маршрута посредством внедрения в высокоомный слой подложки легирующей примеси аналогичного типа проводимости и ее последующего диффузионного перераспределения.

Один из недостатков прототипа, как это уже отмечалось для способа-аналога, связан с ограниченными возможностями в существенном утолщении (>1,5 мкм) периферийного полевого диэлектрика из термической двуокиси кремния.

Второй недостаток способа-прототипа обусловлен необходимостью проведения длительного высокотемпературного процесса диффузионного перераспределения внедренной в формируемые истоковые перемычки транзисторных ячеек легирующей примеси, который обычно сопровождается появлением дополнительных структурных дефектов в кремниевой подложке и приводит в конечном итоге к ухудшению электрических параметров изготовленных приборов и снижению выхода годных изделий.

Технический результат настоящего изобретения - улучшение электрических параметров СВЧ мощных кремниевых полевых LDMOS-транзисторов, увеличение процента выхода годных изделий и, как результат, обеспечение приемлемых условий для организации рентабельного промышленного выпуска приборов данного класса посредством модернизации процессов формирования периферийного полевого диэлектрика и диффузионных истоковых перемычек транзисторных ячеек.

Технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления СВЧ мощных полевых LDMOS-транзисторов, включающем формирование первичного защитного покрытия из диоксида и нитрида кремния на лицевой стороне исходной кремниевой подложки с верхним высокоомным и нижним высоколегированным слоями первого типа проводимости, вскрытие окон в первичном защитном покрытии, подлегирование вскрытых участков кремния примесью первого типа проводимости, выращивание толстого полевого диэлектрика на подлегированных участках кремния в окнах первичного защитного покрытия термическим окислением кремния, создание в высокоомном слое подложке в промежутках между толстым полевым диэлектриком элементарных транзисторных ячеек со сквозными диффузионными истоковыми перемычками, сформированными посредством внедрения в подложку через предварительно вскрытые в защитном покрытии окна легирующей примеси первого типа проводимости и ее последующего диффузионного перераспределения, формирование соединительных шин и контактных площадок стока и затвора транзисторной структуры на толстом полевом диэлектрике на лицевой стороне подложки и общего электрода истока транзисторной структуры на ее тыльной стороне, перед подлегированием кремния и выращиванием толстого полевого диэлектрика высокоомный слой подложки в окнах первичного защитного покрытия подтравливают на глубину, равную 0,48…0,56 толщины полевого диэлектрика, а перед внедрением легирующей примеси в формируемые истоковые перемычки транзисторных ячеек в высокоомном слое подложки в окнах защитного покрытия вытравливают канавку с наклонными боковыми стенками и плоским дном глубиной 1,5…2,6 мкм.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается наличием новой совокупности и последовательности выполнения технологических операций: подтравливание высокоомного слоя подложки в окнах первичного защитного покрытия на определенную глубину непосредственно перед подлегированием кремния и последующим выращиванием полевого диэлектрика из термической двуокиси кремния на подлегированных участках кремния в окнах первичного защитного покрытия; вытравливание в высокоомном слое подложки в предварительно вскрытых в защитном покрытии окнах канавок определенной геометрической формы и определенной глубины непосредственно перед внедрением легирующей примеси в формируемые истоковые диффузионные перемычки LDMOS транзисторных ячеек. Таким образом, заявляемый способ отвечает критерию изобретения "новизна".

Из приведенных в таблице 1 результатов оценки зависимости положения верхней границы полевого диэлектрика по отношению к уровню первоначальной поверхности кремниевой подложки (dB) от глубины подтравливания кремния (hТР) и толщины выращенного полевого диэлектрика (d) в окнах первичного защитного покрытия следует, что подтравливание кремния в окнах первичного защитного покрытия перед выращиванием в них локального слоя термической двуокиси кремния позволяет:

- увеличить в 1,5…3,0 раза по сравнению с прототипом и способом-аналогом толщину термической двуокиси кремния и разместить при этом практически весь выращенный полевой диэлектрик в объеме высокоомного слоя подложки;

- при оговоренном в формуле изобретения оптимальном соотношении hТР=(0,48…0,56)d обеспечить приемлемую для реализации СВЧ мощных полевых LDMOS транзисторов плоскостность (планарность) лицевой поверхности кремниевой подложки (так, выращенный по заявляемому способу термический диоксид кремния толщиной d=3,5…4,0 мкм будет возвышаться над первоначальной поверхностью кремниевой подложки всего на 0,28…0,32 мкм, тогда как в прототипе и способе-аналоге на 1,96…2,24 мкм.

Выход за рамки соотношения hТР=(0,48…0,56)d допустим, но нецелесообразен, так как при глубине подтравливания кремния hТР<0,48d полевой диэлектрик будет уже заметно возвышаться над уровнем первоначальной поверхности кремниевой подложки, а при hТР>0,56d - располагаться ниже указанного уровня, что также нежелательно. Предписываемая при этом формулой изобретения последовательность выполнения операций по подтравливанию и подлегированию кремния в окнах первичного защитного покрытия продиктована тем, чтобы обеспечить присутствие подлегированной прослойки кремния под выращенным диоксидом кремния и избежать тем самым образование утечек в прилегающем к полевому диэлектрику слое кремниевой подложки.

Вытравливание канавок с наклонными боковыми стенками и плоским дном в высокоомном слое подложки в окнах защитного покрытия перед внедрением легирующей примеси в формируемые истоковые перемычки транзисторных ячеек позволяет:

- сократить по сравнению с прототипом продолжительность процесса диффузионной разгонки внедренной в высокоомный слой подложки легирующей примеси и за счет этого уменьшить количество вводимых в исходную подложку дополнительных структурных дефектов;

- использовать для формирования канавок не эксклюзивные "сухие" методы травления кремния, как в способе-аналоге, а более доступные и хорошо отработанные в промышленном производстве технологические процессы, в частности анизотропное травление кремния в щелочных растворах (KOH-ИПС-H2O и др.);

- при сопоставимых размерах окон, вскрытых в защитном покрытии, реализовать более низкие по сравнению со способом-прототипом значения распределенного сопротивления истоковых диффузионных перемычек транзисторных ячеек;

- упростить по сравнению со способом-аналогом процесс удаления остатков фоторезиста с дна канавок;

- разместить высоколегированные области истока и электроды истока транзисторных ячеек не только на горизонтальной поверхности подложки, как в способе-прототипе, но частично и на наклонных стенках канавок и уменьшить тем самым размеры элементарных транзисторных ячеек, а следовательно повысить плотность их компоновки в активной области транзисторной структуры;

- исключить обрыв истоковой металлизации элементарных ячеек на границе сопряжения горизонтальной и наклонной поверхности подложки.

Оговоренный в формуле изобретения диапазон глубин вытравленных канавок 1,5…2,6 мкм является наиболее оптимальным, так как при мéньших глубинах канавок существенно возрастает продолжительность процесса диффузионной разгонки внедренной в подложку легирующей примеси, а при бóльших глубинах возникают трудности с удалением остатков фоторезиста со дна канавок при выполнении всех последующих фотолитографических обработок. Последняя проблема существенно упрощается при формировании канавок с более пологими боковыми стенками и с расширенным плоским дном.

В предлагаемом изобретении совокупность и последовательность выполнения новых технологических операций обеспечивает возможность создания СВЧ мощных кремниевых полевых LDMOS транзисторов с улучшенными по сравнению с прототипом электрическими и эксплуатационными параметрами, то есть проявляет новое техническое свойство. Следовательно заявляемый способ соответствует критерию "изобретательский уровень".

Данное изобретение также существенно, так как оно обеспечивает значительный технический эффект, заключающийся:

- в возможности улучшения электрических параметров и расширения функциональных возможностей серийно выпускаемых СВЧ LDMOS транзисторов посредством доработки базового технологического процесса их изготовления;

- в возможности повышения процента выхода годных и организации рентабельного промышленного выпуска СВЧ мощных кремниевых LDMOS транзисторов нового поколения и создание на их основе радиоэлектронной аппаратуры, отвечающей современным и перспективным требованиям по энергопотреблению, массогабаритным показателям, надежности и сроку службы.

На фигурах 1, 2, 3, 4, 5 изображены основные этапы изготовления СВЧ мощных кремниевых полевых LDMOS транзисторов с n-каналом согласно изобретению, где введены следующие обозначения:

1 - исходная кремниевая р-p+-подложка с нижним высоколегированным и верхним высокоомным слоями;

2 - первичное защитное покрытие из диоксида и нитрида кремния на лицевой стороне подложки;

2' - вскрытые окна в первичном защитном покрытии;

3 - вытравленные канавки в высокоомном слое подложки в окнах первичного защитного покрытия;

4, 4' - подлегированные р+-участки кремния, сформированные в высокоомном слое подложки в окнах первичного защитного покрытия соответственно до и после выращивания полевого диэлектрика;

5 - периферийный полевой диэлектрик, выращенный на подлегированных р+-участках кремния в окнах первичного защитного покрытия термическим окислением кремния;

6 - вторичное защитное покрытие на лицевой стороне подложки;

7 - окна, вскрытые в защитном покрытии 6 в промежутках между периферийным полевым диэлектриком 5;

7' - канавки с наклонными боковыми стенками и плоским дном, сформированные в высокоомном слое подложки в окнах 7 защитного покрытия;

8, 8' - диффузионные истоковые р+-перемычки транзисторных ячеек, сформированные в высокоомном слое подложки в окнах 7 защитного покрытия соответственно после внедрения в подложку легирующей примеси и последующего диффузионного перераспределения внедренной примеси;

9 - слаболегированные n--области стока транзисторных ячеек;

10 - р-канальные области транзисторных ячеек;

11 - высоколегированные n+-области стока транзисторных ячеек;

12 - высоколегированные n+-области истока транзисторных ячеек;

13 - подзатворный диэлектрик;

14 - электроды затвора транзисторных ячеек;

15 - межслойный диэлектрик;

16 - электроды истока транзисторных ячеек;

17 - электроды стока транзисторных ячеек;

18 - соединительные стоковые шины транзисторной структуры;

19 - соединительные затворные шины транзисторной структуры;

20 - общий электрод истока транзисторной структуры;

21- индуцированный n-канал.

Пример

Используя исходные кремниевые р-p+-подложки, ориентированные по плоскости (100), с толщиной и удельным сопротивлением верхнего эпитаксиального р--слоя 6,0…6,5 мкм и 9,0…9,5 Ом·см и специально разработанный комплект фотошаблонов, были изготовлены образцы LDMOS транзисторных структур по заявляемому способу с длиной индуцированного n-канала 0,85…0,95 мкм, положенные в основу мощных кремниевых СВЧ LDMOS-транзисторов, рассчитанных на работу в диапазоне частот до 1,5…2,0 ГТц в режиме класса АВ при напряжении питания по стоку Uc пит=26…32 В. Каждая транзисторная структура размером 1,6 мм×4,2 мм включала в свой состав 40 блоков элементарных транзисторных ячеек (24 ячейки в каждом блоке) с суммарной протяженностью (шириной) канала W≈8 см, окруженных по периферии толстым слоем термической двуокиси кремния (полевой диэлектрик), 11 стоковых и 10 затворных контактных площадок, размещенных на толстом полевом диэлектрике в промежутках между блоками транзисторных ячеек и предназначенных для присоединения к транзисторной структуре (кристаллу, чипу) внешних проволочных (Al, Au) выводов. Способ осуществляют следующим образом. На лицевой стороне исходной кремниевой р-р+-подложки (1) с ориентацией кристаллографических осей по плоскости (100), состоящей из нижнего высоколегированного p+-слоя с удельным сопротивлением ρр+=0,03…0,005 Ом·см и верхнего эпитаксиального р--слоя с ρр-=5…11 Ом·см и толщиной 4,0…6,5 мкм, формируют первичное защитное покрытие (2) из слоя диоксида кремния толщиной 0,03…0,1 мкм и слоя нитрида кремния толщиной 0,15…0,25 мкм, методом фотолитографии вскрывают сквозные окна (2') в первичном защитном покрытии (2), подтравливают кремний в окнах (2') первичного защитного покрытия на глубину hТР=(0,48…0,56)d и формируют таким образом канавки (3) в высокоомном слое подложки, подлегируют приповерхностный слой кремния (4) бором - фиг.1 и выращивают на подлегированных р+-участках кремния (4, 4') полевой диэлектрик (5) из термической двуокиси кремния толщиной d - фиг.2. Затем удаляют первичное защитное покрытие (2) с лицевой поверхности подложки, формируют на его месте вторичное защитное покрытие (6) из термической и пиролитической двуокиси кремния толщиной 0,15…0,4 мкм, методом фотолитографии вскрывают окна (7) в защитном покрытии (6) в промежутках между периферийным полевым диэлектриком (5), анизотропным травлением кремния в щелочном растворе КОН-ИПС(изопропиловый спирт)-H2O вытравливают в высокоомном слое подложки в окнах (7) трапецеидальные канавки (7') с наклонными боковыми стенками и плоским дном глубиной 1,5…2,6 мкм, при Т=1100°С диффузией из твердого источника - нитрида бора в среде N2+O2 в течение 20…60 минут создают в канавках (7') высоколегированный приповерхностный р++-слой (8) - фиг.3, и последующим диффузионным перераспределением внедренной примеси при температуре Т=1100…1200°С в среде N23 формируют высоколегированные истоковые p+-перемычки транзисторных ячеек (8') - фиг.4. Далее имплантацией в подложку ионов фосфора или мышьяка образуют слаболегированные n--области стока (9) транзисторных ячеек толщиной 0,15…0,5 мкм, имплантацией ионов бора и последующей диффузионной разгонкой внедренной примеси при Т=1100°С в среде N2+O2 в течение 20…40 минут создают р-канальные области (10) транзисторных ячеек глубиной 0,7…1,1 мкм, имплантацией ионов мышьяка формируют высоколегированные n+-области стока (11) и истока (12) транзисторных ячеек толщиной 0,2…0,4 мкм, термическим окислением кремния выращивают подзатворный диэлектрик (13) транзисторных ячеек толщиной 700…1000 Å на лицевой стороне подложки, покрывают подзатворный диэлектрик слоем магнетронного молибдена толщиной 0,2…0,3 мкм или слоем высоколегированного поликремния толщиной 0,3…0,4 мкм и методом фотолитографии формируют из них электроды затвора (14) транзисторных ячеек, наносят на лицевую сторону подложки межслойный диэлектрик (15) из легированной фосфором пиролитической двуокиси кремния толщиной 0,2…0,5 мкм - фиг.4. После этого методом фотолитографии вскрывают контактные окна в межслойном диэлектрике над высоколегированными n+-областями стока и истока, истоковыми р+-перемычками и электродами затвора транзисторных ячеек наносят на лицевую сторону подложки металлическое покрытие (Al, TiPtAu и т.д.) и методом фотолитографии формируют из него электроды истока (16) и стока (17) транзисторных ячеек и одновременно с ними соединительные шины стока (18) и затвора (19) транзисторной структуры - фиг.5. Общий электрод истока транзисторной структуры (20) на тыльной стороне подложки создавался при посадке кристалла на теплоотводящую поверхность корпуса, а индуцированный n-канал (21) образовывался при приложении положительного потенциала к электроду затвора транзисторной структуры.

Используя кремниевые р-p+-подложки того же типономинала и тот же комплект фотошаблонов были дополнительно изготовлены образцы СВЧ LDMOS транзисторов по способу-прототипу. В данном случае полевой диэлектрик из термической двуокиси кремния толщиной 1 и 1,5 мкм формировался без предварительного подтравливания кремния в окнах первичного защитного покрытия, а истоковые р+-перемычки транзисторных ячеек создавались идентично заявляемому способу, но без вытравливания трапецеидальных канавок (7') в окнах (7) защитного покрытия (6) перед внедрением легирующей примеси в подложку. Процесс диффузионного перераспределения внедренной в подложку легирующей примеси при этом был на 1,5…2,0 часа (Т=1100°С) более продолжительным по сравнению с заявляемым способом. Остальные элементы конструкции и функциональные узлы у тех и других приборов формировались в едином технологическом процессе и имели совершенно одинаковые геометрические и электрофизические параметры. После изготовления производилась разбраковка транзисторных структур на пластине по выходным вольтамперным характеристикам, пробивным напряжениям стока Uc проб, пороговым напряжениям Uзи пор, токам утечки затвора Iз ут, после этого годные транзисторные структуры монтировались в металлокерамическом корпусе типа КТ-25 и на собранных приборах помимо вышеуказанных параметров измерялись ток стока Iс, крутизна S, сопротивление сток-исток в открытом состоянии Rcи отк, межэлектродные емкости - входная С11И, проходная С12И, выходная С22И и энергетические параметры - выходная мощность Рвых, коэффициент усиления по мощности Кур и коэффициент полезного действия стоковой цепи ηс на частоте f=1000 МГц при напряжении питания по стоку Uc пит=28…30 В в режиме класса АВ в схеме с общим истоком при длительности импульса tизм=100 мкс и скважности θ=10.

Электрические параметры приборов и процент выхода годных структур на пластине, изготовленных по заявляемому способу и способу-прототипу, приведены в таблице 2. Из представленных результатов можно сделать следующие выводы:

1. С увеличением толщины периферийного полевого диэлектрика с 1,5 мкм до 2,6 мкм входная С11И и выходная С22И емкости уменьшаются в 1,3 раза, коэффициент усиления по мощности Кур и коэффициент полезного действия стоковой цепи ηс возрастает соответственно в ~1,18 и 1,07 раза.

2. С увеличением глубины трапецеидальной канавки h с 1,5 до 2,8 мкм ток стока Iс у изготовленных по заявляемому способу приборов возрастает в 1,2 раза, сопротивление Rcи отк уменьшается в 1,17 раза, Рвых и ηс возрастают приблизительно в 1,06 раза. При этом наиболее оптимальным является диапазон глубин трапецеидальных канавок h=1,5…2,6 мкм, так как при h<l,5 начинает несколько возрастать Rси отк и уменьшается ηс, а при h>2,6 мкм на 4…5% снижается процент выхода годных структур на пластине.

3. У изготовленных по заявляемому способу приборов по сравнению с приборами, изготовленными по способу-прототипу, ток стока Iс возрастает в 1,24…1,33 раза, сопротивление Rси отк уменьшается в 1,17…1,24 раза, входная С11и и выходная С22И емкости уменьшаются в 1,15…1,48 раза и соответственно в 1,1…1,43 раза, выходная мощность Рвых, коэффициент усиления по мощности Кур, коэффициент полезного действия стоковой цепи ηс возрастают соответственно в 1,14…1,2 раза, 1,21…1,35 раза, 1,14…1,17 раза и, наконец, процент выхода годных структур на пластине возрастает в 1,17…1,32 раза.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа по сравнению с прототипом состоит:

- в возможности улучшения электрических параметров и увеличения процента выхода годных серийно выпускаемых СВЧ мощных кремниевых полевых LDMOS транзисторов посредством доработки базового технологического процесса их изготовления (модернизации технологического процесса формирования толстого периферийного диэлектрика транзисторной структуры и истоковых диффузионных перемычек транзисторных ячеек);

- в возможности создания и организации рентабельного промышленного выпуска СВЧ мощных кремниевых полевых LDMOS транзисторов нового поколения и конструирования на их основе радиоэлектронной аппаратуры, отвечающей современным и перспективным требованиям по надежности, электропотреблению, массогабаритным показателям и сроку службы.

Источники информации

1. Патент США №6063678 “Fabrication of lateral RF MOS devices with enhanced RF properties”, опубликован 16.05.2000 г. (аналог).

2. Патент США №6707102 B2 “Semiconductor device including an insulated gate type field effect transistor and method for fabricating the same”, опубликован 16.03.2004 г. (прототип).

Таблица 1 d, мкм dB, MKM hтp=0,46d hтр=0,48 d hтp=0,5 d hтр=0,52 d hтр=0.54 d hтр=0,56 d hтр=0,58 d hтр=0,6 d hтp=0,62 d Прототип (аналог) 1,0 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 -0,02 -0,04 -0,06 0,56 1,4 0,14 0.112 0,084 0,056 0,028 0 -0,028 -0,056 -0,084 0,784 1,7 0,17 0,136 0,102 0,068 0,034 0 -0,034 -0,068 -0,102 0,952 2,0 0,2 0,16 0,12 0,08 0,04 0 -0,04 -0,08 -0,12 1,12 2,5 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 -0,05 -0,1 -0,15 1,4 3,0 0,3 0,24 0,18 0,12 0,06 0 -0,06 -0,12 -0,18 1,68 3,5 0,35 0,28 0,21 0,14 0,07 0 -0,07 -0,14 -0,21 1,96 4,0 0,4 0,32 0,24 0,16 0,08 0 -0,08 -0,16 -0,24 2,24

Похожие патенты RU2364984C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ 2010
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Бычков Сергей Сергеевич
  • Крымко Михаил Миронович
  • Пекарчук Татьяна Николаевна
  • Сопов Олег Вениаминович
RU2439744C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНОЙ СВЧ LDMOS СТРУКТУРЫ 2012
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Корнеев Сергей Викторович
  • Крымко Михаил Миронович
RU2515124C1
МОЩНЫЙ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОР И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2011
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Бельков Александр Константинович
  • Бычков Сергей Сергеевич
  • Пекарчук Татьяна Николаевна
  • Романовский Станислав Михайлович
RU2473150C1
СВЧ LDMOS-ТРАНЗИСТОР 2007
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Бельков Александр Константинович
  • Бычков Сергей Сергеевич
  • Пекарчук Татьяна Николаевна
RU2338297C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНЫХ КРЕМНИЕВЫХ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ 2013
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Корнеев Сергей Викторович
  • Крымко Михаил Миронович
  • Романовский Станислав Михайлович
RU2535283C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ 2012
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Корнеев Сергей Викторович
  • Крымко Михаил Миронович
RU2498448C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С ИЗОЛИРОВАННЫМ ЗАТВОРОМ 2006
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Пекарчук Татьяна Николаевна
  • Сопов Олег Вениаминович
RU2361318C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНЫХ КРЕМНИЕВЫХ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ С МОДЕРНИЗИРОВАННЫМ ЗАТВОРНЫМ УЗЛОМ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЯЧЕЕК 2016
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Романовский Станислав Михайлович
  • Семешина Ирина Петровна
RU2639579C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНОГО ДМОП-ТРАНЗИСТОРА 2000
  • Бачурин В.В.
  • Пекарчук Т.Н.
RU2189089C2
МОЩНЫЙ СВЧ МДП - ТРАНЗИСТОР 2001
  • Бачурин В.В.
  • Бычков С.С.
RU2195747C1

Реферат патента 2009 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЧ МОЩНЫХ ПОЛЕВЫХ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ

Изобретение относится к электронной полупроводниковой технике. Сущность изобретения: в способе изготовления СВЧ мощных полевых LDMOS-транзисторов, включающем формирование первичного защитного покрытия на лицевой стороне исходной кремниевой подложки с верхним высокоомным и нижним высоколегированным слоями первого типа проводимости, вскрытие окон в первичном защитном покрытии, подлегирование вскрытых участков кремния примесью первого типа проводимости, выращивание толстого полевого диэлектрика на подлегированных участках кремния в окнах первичного защитного покрытия термическим окислением кремния, создание в высокоомном слое подложки в промежутках между толстым полевым диэлектриком элементарных транзисторных ячеек со сквозными диффузионными истоковыми перемычками, сформированными посредством внедрения в подложку через предварительно вскрытые в защитном покрытии окна легирующей примеси первого типа проводимости и ее последующего диффузионного перераспределения, формирование соединительных шин и контактных площадок стока и затвора транзисторной структуры на толстом полевом диэлектрике на лицевой стороне подложки и общего электрода истока транзисторной структуры на ее тыльной стороне, перед подлегированием кремния и выращиванием толстого полевого диэлектрика высокоомный слой подложки в окнах первичного защитного покрытия подтравливают на глубину, равную 0,48-0,56 толщины полевого диэлектрика, а перед внедрением легирующей примеси в формируемые истоковые перемычки транзисторных ячеек в высокоомном слое подложки в окнах защитного покрытия вытравливают канавку с наклонными боковыми стенками и плоским дном глубиной 1,5-2,6 мкм. Изобретение обеспечивает улучшение электрических параметров СВЧ мощных кремниевых LDMOS транзисторов и повышение процента выхода годных данных изделий. 5 ил., 2 табл.

Формула изобретения RU 2 364 984 C1

Способ изготовления СВЧ мощных полевых LDMOS транзисторов, включающий формирование первичного защитного покрытия из диоксида и нитрида кремния на лицевой стороне исходной кремниевой подложки с верхним высокоомным и нижним высоколегированным слоями первого типа проводимости, вскрытие окон в первичном защитном покрытии, подлегирование вскрытых участков кремния примесью первого типа проводимости, выращивание толстого полевого диэлектрика на подлегированных участках кремния в окнах первичного защитного покрытия термическим окислением кремния, создание в высокоомном слое подложки в промежутках между толстым полевым диэлектриком элементарных транзисторных ячеек со сквозными диффузионными истоковыми перемычками, сформированными посредством внедрения в подложку через предварительно вскрытые в защитном покрытии окна легирующей примеси первого типа проводимости и ее последующего диффузионного перераспределения, формирование соединительных шин и контактных площадок стока и затвора транзисторной структуры на толстом полевом диэлектрике на лицевой стороне подложки и общего электрода истока транзисторной структуры на ее тыльной стороне, отличающийся тем, что перед подлегированием кремния и выращиванием толстого полевого диэлектрика высокоомный слой подложки в окнах первичного защитного покрытия подтравливают на глубину, равную 0,48…0,56 толщины полевого диэлектрика, а перед внедрением легирующей примеси в формируемые истоковые перемычки транзисторных ячеек в высокоомном слое подложки в окнах защитного покрытия вытравливают канавку с наклонными боковыми стенками и плоским дном глубиной 1,5…2,6 мкм.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2364984C1

US 6707102 В2, 16.03.2004
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАНАРНОГО СИЛОВОГО МОП ТРАНЗИСТОРА 2002
  • Королев М.А.
  • Тихонов Р.Д.
  • Швец А.В.
RU2239912C2
US 7282765 В2, 16.10.2007
US 6800528 В2, 05.10.2004
US 6063678 А, 16.05.2000.

RU 2 364 984 C1

Авторы

Бачурин Виктор Васильевич

Бычков Сергей Сергеевич

Ерохин Сергей Александрович

Пекарчук Татьяна Николаевна

Даты

2009-08-20Публикация

2008-03-04Подача