СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА Российский патент 2018 года по МПК H01L21/265 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными токами утечки.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент США №5362677, МКИ H01L 21/338]. Перед нанесением электрода затвора в активных слоях формируется сужающаяся к низу канавка со ступенчатыми стенками, при этом электрод затвора наносится на дно канавки через нависающие края образованной таким образом маски.

В таких полупроводниковых приборах из-за низкой технологичности процессов формирования электрода затвора образуется большое количество дефектов, которые ухудшают параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент США №5296398, МКИ H01L 21/338] с пониженным сопротивлением истока. Структура с WSi - затвором на легированной канальной области покрывается слоем SiON, который травлением удаляется со стороны истока. Проводится ионная имплантация с образованием глубокой области стока и мелкой стоковой области с относительно меньшим уровнем легирования и отдельным от электрода затвора участком канала.

Недостатками способа являются: повышенные значения токов утечек; низкая технологичность, высокая дефектность.

Задача изобретения: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Задача решается путем создания под областями стока, истока и канала скрытого р⁺-слоя внедрением ионов бериллия Be в подложку GaAs в две стадии: первая стадия с энергией 150 кэВ, дозой 2*10¹⁵ см^-2, вторая стадия с энергией 350 кэВ, дозой 3*10¹⁵ см^-2 и с последующим отжигом при температуре 800°С в течение 20 мин в атмосфере водорода Н₂.

Технология способа состоит в следующем: исходным материалом служили подложки GaAs. Скрытый р⁺-слой формировали с помощью внедрения ионов бериллия Be в подложку GaAs в две стадии: первая стадия с энергией 150 кэВ, дозой 2*10¹⁵ см^-2, вторая стадия с энергией 350 кэВ, дозой 3*10¹⁵ см^-2 и с последующим отжигом при температуре 800°С в течение 20 мин в атмосфере водорода H₂. Для уменьшения паразитного сопротивления p-n-переходов ионное внедрение Be выполняли через двухслойную Mo-Au маску, закрывающую участки для формирования контактных площадок истока и стока. Затем наращивали активный n-слой и формировали на нем области стока, истока и канала полупроводникового прибора по стандартной технологии. Скрытый р⁺-слой выполняет функции затвора.

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

Экспериментальные исследования показали, что выход годных приборов, изготовленных в оптимальных режимах, увеличился на 22,7%.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном диапазоне температур соответствовала требованиям.

Технический результат: снижение тока утечки, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем создания под областями стока, истока и канала скрытого р⁺-слоя внедрением ионов бериллия Be в подложку GaAs в две стадии: первая стадия с энергией 150 кэВ, дозой 2*10¹⁵ см^-2, вторая стадия с энергией 350 кэВ, дозой 3*10¹⁵ см^-2 и с последующим отжигом при температуре 800°С в течение 20 мин в атмосфере водорода Н₂, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Изобретение относитья к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными токами утечки. Технология способа состоит в следующем: исходным материалом служили подложки GaAs. Скрытый р⁺-слой формировали с помощью внедрения ионов бериллия Be в подложку GaAs в две стадии: первая стадия с энергией 150 кэВ, дозой 2*10¹⁵ см^-2, вторая стадия с энергией 350 кэВ, дозой 3*10¹⁵ см^-2 и с последующим отжигом при температуре 800°С в течение 20 мин в атмосфере водорода Н₂. Для уменьшения паразитного сопротивления p-n-переходов ионное внедрение Be выполняли через двухслойную Mo-Au маску, закрывающую участки для формирования контактных площадок истока и стока. Затем наращивали активный n-слой и формировали на нем области стока, истока и канала полупроводникового прибора по стандартной технологии. Скрытый р⁺-слой выполняет функции затвора. Изобретение обеспечивает снижение токов утечки, повышение технологичности и процента выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающего подложку, процессы ионного легирования, термический отжиг, формирование активных областей истока, стока и канала, отличающийся тем, что затвор выполняют путем создания скрытого p⁺-слоя внедрением ионов бериллия Be в подложку GaAs в две стадии: первая стадия с энергией 150 кэВ, дозой 2*10¹⁵ см^-2, вторая стадия с энергией 350 кэВ, дозой 3*10¹⁵ см^-2 и с последующим отжигом при температуре 800°C в течение 20 мин в атмосфере водорода H₂.