СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА Российский патент 2018 года по МПК H01L21/318 

Описание патента на изобретение RU2661546C1

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии формирования подзатворного диэлектрика с пониженной дефектностью и с повышенной радиационной стойкостью.

Известен способ изготовления [Патент 5307305 США, МКИ G11С 11/22] полевого транзистора путем формирования на поверхности кремниевой подложки со сформированными областями стока и истока слоев карбида кремния и сегнетоэлектрического материала. Слой карбида кремния используется как канал полевого транзистора, а пленка сегнетоэлектрического материала используется в качестве слоя, изолирующего поликремниевый затвор. Атомы металла и кислорода, входящие в состав сегнетоэлектрической пленки, затрудняют диффузию нежелательных примесей в канальный слой. Из-за различия кристаллических решеток применяемых материалов при изготовлении приборов повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры изделий.

Известен способ изготовления [Патент 5311051 США, МКИ H01L 29/76] полевого транзистора с повышенной радиационной стойкостью и напряжением пробоя в области канала, формированием между стоковой границей затвора и стоковым р+-карманом двух дополнительных легированных областей - приповерхностная область n--типа и находящаяся под ней р--область. Наличие этих областей позволяет предотвратить влияние поверхностных состояний, генерируемых при воздействии радиации на ток стока и подвижность носителей в канале полевого транзистора.

Недостатками этого способа являются:

- повышенные токи утечки;

- низкая технологичность;

- высокая дефектность.

Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек и повышение радиационной стойкости, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается формированием затвора из оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм в системе SiH4-NO-NH3 с азотом в качестве несущего газа, при введении силана SiH4 в виде 3% смеси с азотом, a NO - 4% в азоте, при соотношении NH3/NO≤2 и NH3/SiH4=35-40 и скорости потока 1-3 л/мин, с последующим отжигом при температуре 450-500°С в течение 5 минут.

Технология способа состоит в следующем: перед осаждением кремниевые пластины обрабатывались смесью NH4OH и Н2О2 с рН=9, с последующим отжигом в водороде при 500°С. Пленки оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм осаждались на кремниевую подложку в системе SiH4-NO-NH3 с азотом в качестве несущего газа, при концентрации NH3=1-7%. В подложку кремния силан вводился в виде 3% смеси с азотом, a NO - 4% в азоте. Аммиак смешивался с потоком силана в соотношении NH3/SiH4=35-40, скорость потока в реакционной камере составляла 1-3 л/мин с последующим отжигом при температуре 450-500°С в течение 5 минут.

Формирование оксинитрида кремния позволяет повысить крутизну характеристики и увеличить устойчивость к воздействию радиации.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результат обработки представлен в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,4%.

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

Технический результат: снижение токов утечек и повышение радиационной стойкости, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышения надежности и увеличения процента выхода годных приборов.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования пленки оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм при введении силана в смеси с азотом, при соотношении NH3/NO≤2 и NH3/SiH4=35-40, скорости потока 1-3 л/мин позволяет повысить процента выхода годных приборов и их надежность.

Похожие патенты RU2661546C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА 2015
  • Зубхаджиев Магомед-Али Вахаевич
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Хасанов Асламбек Идрисович
RU2584273C1
Способ формирования оксинитрида кремния 2020
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2747421C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2023
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Черкесова Наталья Васильевна
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Хасанов Асламбек Идрисович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
RU2805132C1
Способ изготовления нитрида кремния 2021
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Хасанов Асламбек Идрисович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2769276C1
Способ формирования оксинитрида кремния 2021
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2770173C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА 2015
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2596861C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2018
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
RU2688863C1
Способ формирования полевых транзисторов 2022
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Черкесова Наталья Васильевна
  • Мустафаев Арслан Гасанович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
RU2791268C1
Способ изготовления полупроводникового прибора 2015
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
RU2606780C1
Способ изготовления силицида титана 2020
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Черкесова Наталья Васильевна
  • Мустафаев Арслан Гасанович
RU2751983C1

Реферат патента 2018 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии формирования подзатворного диэлектрика с пониженной дефектностью и с повышенной радиационной стойкостью. Перед осаждением кремниевые пластины обрабатывались смесью NH4OH и Н2О2 с рН=9, с последующим отжигом в водороде при 500°С. Пленки оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм осаждались на кремниевую подложку в системе SiH4-NO-NH3 с азотом в качестве несущего газа, при концентрации NH3=1-7%. В подложку кремния силан вводился в виде 3% смеси с азотом, а NO - 4% в азоте. Аммиак смешивался с потоком силана в соотношении NH3/SiH4=35-40, скорость потока в реакционной камере составляла 1-3 л/мин с последующим отжигом при температуре 450-500°С в течение 5 минут. Технический результат: снижение токов утечек и повышение радиационной стойкости, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 661 546 C1

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий формирование областей стока/истока/затвора и подзатворного диэлектрика, отличающийся тем, что подзатворный диэлектрик формируют из оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм в системе SiH4-NO-NH3 при введении силана SiH4 в 3% смеси с азотом, соотношении NH3/NO≤2 и NH3/SiH4=35-40 и скорости потока 1-3 л/мин, с последующим отжигом при температуре 450-500°C в течение 5 минут.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2661546C1

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА 2015
  • Зубхаджиев Магомед-Али Вахаевич
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Хасанов Асламбек Идрисович
RU2584273C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА 2011
  • Мустафаев Гасан Абакарович
  • Мустафаев Абдулла Гасанович
  • Мустафаев Арслан Гасанович
RU2466476C1
Пломбировальные щипцы 1923
  • Громов И.С.
SU2006A1
Способ и приспособление для нагревания хлебопекарных камер 1923
  • Иссерлис И.Л.
SU2003A1
Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок 1923
  • Григорьев П.Н.
SU2008A1
US 6323143 B1, 27.11.2001
KR 940007448 B1, 18.08.1994.

RU 2 661 546 C1

Авторы

Мустафаев Гасан Абакарович

Мустафаев Абдулла Гасанович

Мустафаев Арслан Гасанович

Черкесова Наталья Васильевна

Даты

2018-07-17Публикация

2017-06-07Подача