Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2018 года по МПК H01L21/336 H01L21/268 

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

Известен способ изготовления контакта полупроводникового прибора [Пат. 5309025 США, МКИ HO1L 23/29] на полупроводниковых кристаллах, путем создания на площадке матрицы из островков металлизации, например в виде прямоугольных площадок, в которых нижний барьерный слой образован из нитрида титана, а верхним проводящим слоем служит алюминий или вольфрам. Затем на всю площадь контакта напыляют 2-й проводящий слой алюминия. В таких полупроводниковых приборах из-за низкой технологичности процессов формирования барьерных слоев образуется большое количество дефектов, которые ухудшают параметры приборов.

Известен способ изготовления контактов полупроводникового прибора [Пат. 5285090 США, МКИ HO1L 29/812] формированием в кремниевой подложке системы глубоких узких регулярно расположенных канавок, заполняемых силицидом тантала, подложка покрывается слоями оксида/нитрида, в этих слоях вскрываются окна к двум разнесенным парам канавок, заполняются силицидом тантала, затем частично удаляется и канавки заполняются поликремнием. Слои оксида/нитрида удаляются, наносится слой оксида, вскрывается затворное окно, наносится слой кобальта, и быстрым термическим отжигом формируется приповерхностный слой силицида кобальта. В области стока/истока через окно в оксиде кремния проводиться имплантация фосфора, формируются контакты к областям стока/истока полевого транзистора.

Недостатками способа являются:

- повышенные значения контактного сопротивления;

- высокая дефектность;

- низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение значения контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается созданием контакта путем легирования подложки теллуром с энергией 50 кэВ, дозой 1*10¹⁶ см^-2 и лазерным отжигом при длительности импульса 125 нс, с плотностью мощности лазерного излучения 200 мВт/см², с последующим формированием пленки титана магнетронным напылением толщиной 100 нм со скоростью нанесения 5 нм/с и пленки платины толщиной 150 нм, со скоростью нанесения 10 нм/с, при давлении 9*10^-5 Па, температуре подложки 60°C, в атмосфере аргона и последующим отжигом при температуре 800°C в атмосфере водорода, в течение 5 мин.

Технология способа состоит в следующем: в исходную подложку арсенида галлия n-типа проводимости, с ориентацией (100) проводят ионное внедрение теллура с энергией 50 кэВ, дозой 1*10¹⁶ см^-2, с последующим лазерным отжигом при длительности импульса 125 нс с плотностью мощности лазерного излучения 200 мВт/см². Затем напыляли пленки титана магнетронным напылением толщиной 100 нм, со скоростью нанесения 5 нм/с и пленки платины толщиной 150 нм, со скоростью нанесения 10 нм/с, при давлении 9*10^-5 Па, температуре подложки 60°C, в атмосфере аргона и последующим отжигом при температуре 800°C в атмосфере водорода, в течение 5 мин. Затем формировали электроды стока, истока и затвора по стандартной технологии.

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

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов, на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,3%.

Технический результат: снижение значения контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

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

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем создания контактов легированием подложки теллуром с энергией 50 кэВ, дозой 1*10¹⁶ см^-2 и лазерным отжигом при длительности импульса 125 нс, с плотностью мощности лазерного излучения 200 мВт/см² и формированием пленки титана магнетронным напылением толщиной 100 нм со скоростью нанесения 5 нм/с и пленки платины 150 нм, со скоростью нанесения 10 нм/с, при давлении 9*10^-5 Па и температуре подложки 60°C, в атмосфере аргона, с последующим отжигом при температуре 800°C в атмосфере водорода, в течение 5 мин, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления приборов с пониженным контактным сопротивлением. Технология способа изготовления полупроводникового прибора состоит в следующем: для формирования контакта в исходную подложку арсенида галлия n-типа проводимости с ориентацией (100) проводят ионное внедрение теллура с энергией 50 кэВ, дозой 1*10¹⁶ см^-2, с последующим лазерным отжигом при длительности импульса 125 нс с плотностью мощности лазерного излучения 200 мВт/см². Затем напыляют пленку титана магнетронным напылением толщиной 100 нм, со скоростью нанесения 5 нм/с и пленку платины толщиной 150 нм, со скоростью нанесения 10 нм/с, при давлении 9*10^-5 Па, температуре подложки 60°C, в атмосфере аргона, с последующим отжигом при температуре 800°C в атмосфере водорода, в течение 5 мин. Затем формируют электроды стока, истока и затвора по стандартной технологии. Изобретение обеспечивает снижение значения контактного сопротивления, улучшение технологичности и параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы формирования активных областей стока, истока, канала, подзатворного диэлектрика, имплантации и отжига, отличающийся тем, что контакт создают легированием подложки теллуром с энергией 50 кэВ, дозой 1*10¹⁶ см^-2, лазерным отжигом при длительности импульса 125 нс с плотностью мощности лазерного излучения 200 мВт/см² и последующим формированием пленки титана магнетронным напылением толщиной 100 нм, со скоростью нанесения 5 нм/с и пленки платины 150 нм, со скоростью нанесения 10 нм/с, при давлении 9*10^-5 Па, температуре подложки 60°C, в атмосфере аргона и последующим отжигом при температуре 800°C в атмосфере водорода, в течение 5 мин.