Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления транзисторов кремний-на-изоляторе, с низкой плотностью дефектов.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора (Патент 4889829 США, МКИ H01L 21/76) путем формирования термической пленки SiO2 на Si-подложке, служащей для стабилизации электрических характеристик между формируемым в последствии методом осаждения изолирующим слоем и подложкой. Осажденный слой окисла и пленки термического SiO2 частично удаляются и остаются только в области формирования структуры кремний на изоляторе. Далее осаждают слой поликремния, предназначенный для создания структуры транзистора. В полупроводниковых приборах, изготовленных таким способом, образуются многослойные структуры, которые ухудшают параметры полупроводниковых приборов.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора (Патент 5061642 США, МКИ H01L 21/477) путем имплантации О2 через подложку с образованием промежуточного слоя. Затем проводится отжиг подложки в атмосфере N2, в каждом цикле которого попеременно чередуются температура 1100°С и 500°С. Продолжительность цикла минута, количество циклов - 10. В результате происходит образование слоя SiO2 под слоем Si.
Недостатками этого способа являются:
- повышенная плотность дефектов в поверхностном слое Si;
- низкая технологическая воспроизводимость;
- значительные токи утечки.
Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов в полупроводниковых приборах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.
Задача решается путем формирования скрытого слоя нитрида кремния имплантацией N2 в кремниевую подложку при температуре 550÷650°С с энергией 140÷160 кэВ и дозе 7,5·1017 см-2, с плотностью тока пучка 0,7 мА/см2 и последующим отжигом при температуре 1200°С в атмосфере Ar в течение 2-4 час.
Формирование скрытого слоя нитрида кремния взамен SiO2 обеспечивает существенное снижение плотности дефектов в поверхностном слое Si и позволяет сформировать более толстые изолированные слои в Si, за счет снижения дозы имплантации.
Технология способа состоит в следующем: сначала на пластинах Si выращивали слой термического окисла (25 нм), который в процессе имплантации N2 предотвращает распыление Si и уменьшает загрязнение поверхности. Имплантацию N2 выполняли при температуре подложки 550÷650°С с энергией 140÷160 кэВ и дозе 7,5·1017 см-2, с плотностью тока пучка 0,7 мА/см2. Затем проводили термический отжиг при температуре 1200°С в атмосфере Ar в течение 2-4 час. Затем в верхнем слое Si создавали активные области полупроводникового прибора по стандартной технологии.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 20,5%.
Технический результат:
- снижение плотности дефектов, 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 формирования скрытого слоя нитрида кремния имплантацией N2 в кремниевую подложку при температуре 550÷650°С с энергией 140÷160 кэВ и дозе 7,5·1017 см-2, с плотностью тока пучка 0,7 мА/см2 с последующим отжигом при температуре 1200°С в атмосфере Ar в течение 2-4 час позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ изготовления силицида титана | 2020 |
|
RU2751983C1 |
Способ изготовления полупроводниковой структуры | 2016 |
|
RU2629655C2 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА | 2010 |
|
RU2428764C1 |
Способ изготовления полупроводникового прибора | 2018 |
|
RU2688866C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА | 2006 |
|
RU2340038C2 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНОГО ТРАНЗИСТОРА | 2012 |
|
RU2522930C2 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА | 2009 |
|
RU2431904C2 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ СТРУКТУРЫ | 2010 |
|
RU2445722C2 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ | 2017 |
|
RU2660212C1 |
Способ изготовления мелкозалегающих переходов | 2020 |
|
RU2748335C1 |
Использование: в технологии производства полупроводниковых приборов. Технический результат изобретения - снижение плотности дефектов в полупроводниковых приборах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных. Сущность изобретения: в способе изготовления полупроводникового прибора скрытый изолирующий слой формируют из нитрида кремния имплантацией N2 в кремниевую подложку при температуре 550-650°С с энергией 140-160 кэВ и дозе 7,5·1017 см-2, с последующим отжигом при температуре 1200°С в атмосфере аргона в течение 2-4 час. 1 табл.
Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий формирование скрытого изолирующего слоя в подложке кремния и создание на верхнем слое кремния активных областей полупроводникового прибора, отличающийся тем что скрытый изолирующий слой формируют из нитрида кремния имплантацией N2 в кремниевую подложку при температуре 550÷650°С с энергией 140÷160 кэВ и дозе 7,5·1017 см-2, с последующим отжигом при температуре 1200°С в атмосфере аргона в течение 2-4 ч.
1988 |
|
SU1597027A1 | |
SU 1584645 A1, 20.02.2000 | |||
US 7071067 B1, 04.07.2006 | |||
US 6362051 B1, 26.03.2002 | |||
GB 1483888 A, 24.08.1977 | |||
Способ формирования складок типа плиссе или гофре на текстильном полотне | 1984 |
|
SU1189913A1 |
Авторы
Даты
2011-11-10—Публикация
2008-01-24—Подача