Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2018 года по МПК H01L21/331 

Описание патента на изобретение RU2659328C1

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления биполярных транзисторов с высоким коэффициентом усиления.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 4039103 ФРГ, МКИ H01L 29/73] методом молекулярно-лучевой эпитаксии. На кремниевой подложке наращивают три сверхтонких слоя полупроводникового материала разного типа и разной концентрации кремния и германия, в которых формируются области в виде р-n переходов. Каждая легированная область имеет подслой с высокой концентрацией примесей для создания контактных областей, располагаемых секторами. На пересечении секторов формируется структура биполярного транзистора. В таких полупроводниковых приборах из-за нетехнологичности процесса создания областей в виде р-n переходов образуется большое количество дефектов, которые ухудшают параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 1268023 Япония, МКИ H01L 21/223]. На поверхность кремниевой подложки наносят слой диэлектрика и формируют в нем окна. Поверхность кремния в окнах окисляют, после чего наносят слой полупроводникового материала, содержащий как донорную, так и акцепторную примеси. Последний слой в дальнейшем используют в качестве источника диффузанта. Примеси выбирают так, что при повышенной температуре одна из них диффундирует в подложку, а другая - в противоположном направлении. В качестве основной примеси рекомендуется использовать сурьму, а в качестве вспомогательной - бор.

Недостатками способа являются: низкие значения коэффициента усиления; повышенные значения токов утечек; низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: повышение коэффициента усиления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается путем формирования области базы внедрением ионов бора через слой окисла толщиной 100 нм с энергией 50-100 кэВ, дозой 5*1012-2*1014 см-2, с последующей термообработкой при температуре 900°С в течение 30 мин и области эмиттера биполярного транзистора диффузией мышьяка из слоя поликристаллического кремния, легированного с помощью ионного внедрения мышьяка с энергией 100 кэВ, дозой 1*1015-6*1016 см-2 и последующей термообработкой при температуре 900-1000°С в течение 1-2 мин.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости наращивают эпитаксиальный слой n-типа проводимости. Затем в ней формируют базу внедрением ионов бора через слой окисла толщиной 100 нм с энергией 50-100 кэВ, дозой 5*1012-2*1014 см-2, с последующей термообработкой при температуре 900°С в течение 30 мин. Затем стандартным способом наносят слой пиролитического окисла, в котором вытравливают эмиттерные окна, и слой нелегированного поликристаллического кремния толщиной 300 нм. Для формирования эмиттерной области в слой нелегированного поликристаллического кремния внедряли ионы мышьяка с энергией 100 кэВ, дозой 1*1015-6*1016 см-2 и проводили термообработку при температуре 900-1000°С в течение 1-2 мин.

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 18,2%.

Технический результат: повышение значения коэффициента усиления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

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

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования области базы внедрением ионов бора через слой окисла толщиной 100 нм с энергией 50-100 кэВ, дозой 5*1012-2*1014 см-2, с последующей термообработкой при температуре 900°С в течение 30 мин и области эмиттера биполярного транзистора диффузией мышьяка из слоя поликристаллического кремния, легированного с помощью ионного внедрения мышьяка с энергией 100 кэВ, дозой 1*1015-6*1016 см-2 и последующей термообработкой при температуре 900-1000°С в течение 1-2 мин позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Похожие патенты RU2659328C1

название год авторы номер документа
Способ изготовления полупроводникового прибора 2019
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
  • Багов Артур Мишевич
RU2734060C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2020
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2751982C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2017
  • Хасанов Асламбек Идрисович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Мустафаев Гасан Абакарович
RU2671294C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНОГО ТРАНЗИСТОРА 2012
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Уянаева Марьям Мустафаевна
RU2522930C2
Способ изготовления мелкозалегающих переходов 2020
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2748335C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2016
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Хасанов Асламбек Идрисович
RU2633799C1
Способ изготовления силицида титана 2020
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
  • Мустафаев Арслан Гасанович
RU2751983C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА 2014
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
RU2581418C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ СТРУКТУРЫ 2012
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Мустафаев Марат Гусейнович
RU2515335C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА 2011
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
RU2497229C2

Реферат патента 2018 года Способ изготовления полупроводникового прибора

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления биполярных транзисторов с высоким коэффициентом усиления. Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости наращивают эпитаксиальный слой n-типа проводимости. Затем в ней формируют базу внедрением ионов бора через слой окисла толщиной 100 нм с энергией 50-100 кэВ, дозой 5*1012-2*1014 см-2, с последующей термообработкой при температуре 900°С в течение 30 мин. Затем стандартным способом наносят слой пиролитического окисла, в котором вытравливают эмиттерные окна, и слой нелегированного поликристаллического кремния толщиной 300 нм. Для формирования эмиттерной области в слой нелегированного поликристаллического кремния внедряют ионы мышьяка с энергией 100 кэВ, дозой 1*1015-6*1016 см-2 и проводят термообработку при температуре 900-1000°С в течение 1-2 минут. Технический результат: повышение значения коэффициента усиления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и процента выхода годных. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 659 328 C1

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий подложку, нанесение эпитаксиального слоя, процессы формирования областей базы, коллектора и эмиттера, отличающийся тем, что область базы формируют внедрением ионов бора через слой окисла толщиной 100 нм с энергией 50-100 кэВ, дозой 5*1012-2*1014 см-2, с последующей термообработкой при температуре 900°С в течение 30 мин и область эмиттера биполярного транзистора диффузией мышьяка из слоя поликристаллического кремния, легированного с помощью ионного внедрения мышьяка с энергией 100 кэВ, дозой 1*1015-6*1016 см-2 и последующей термообработкой при температуре 900-1000°С в течение 1-2 мин.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2659328C1

US 4431460 A, 14.02.1984
US 4495010 A, 22.01.1985
US 5880516 A, 09.03.1999
КНОПОЧНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ 0
SU327530A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРЕМНИЕВЫХ БИПОЛЯРНЫХ СВЧ-ТРАНЗИСТОРОВ 1989
  • Романов Ю.П.
SU1649965A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ 1985
  • Манжа Н.М.
  • Патюков С.И.
  • Чистяков Ю.Д.
  • Манжа Л.П.
SU1371445A1

RU 2 659 328 C1

Авторы

Хасанов Асламбек Идрисович

Кутуев Руслан Азаевич

Мустафаев Арслан Гасанович

Мустафаев Гасан Абакарович

Даты

2018-06-29Публикация

2017-10-02Подача