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 пониженной плотностью дефектов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5296398 США, МКИ HO1L 21/338] с улучшенной управляемостью в котором структура затвора на легированной канальной области покрывается слоем оксинитрида кремния. Затем проводится ионная имплантация с образованием глубокой области стока и мелкой стоковой области с относительно меньшим уровнем легирования и отделенным от электрода затвора участком канала. В таких полупроводниковых приборах из-за не технологичности процесса создания активных областей образуется большое количество дефектов, которые ухудшают параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5323046 США, МКИ HO1L 29/04] обеспечивающий малое влияние технологических операций на качество подзатворного оксидного слоя путем формирования изолированного электрода затвора созданием р+ области стока с использованием электрода затвора в качестве маски, удаленная от затвора и перекрывающаяся со стоком и затем формируется контакт стока.

Недостатками способа являются:

- повышенная плотность дефектов;

- повышенные значения токов утечек;

- низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается путем формирования поверх слоя оксида кремния нелегированного поликремния со скоростью 10 нм/мин при температуре 650°С, при расходе силана 10 см³/мин и водорода 22 л/мин, толщиной 400 нм и проведением ионного внедрения азота с энергией 1215 кэВ, дозой 5*1016-2*10¹⁷ см^-2 при температуре подложки 100°С, с последующей термообработкой при температуре 450°С в течение 30 мин в форминг-газе.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости с удельным сопротивлением 4,5 Ом*см, ориентацией (100) выращивают слой оксида кремния, поверх нее с применением пиролиза выращивали слой нелегированного поликремния со скоростью 10 нм/мин при температуре 650°С, при расходе силана 10 см³/мин и водорода 22 л/мин, толщиной 400 нм, с последующим проведением ионного внедрения азота с энергией 12-15 кэВ, дозой 5*10¹⁶-2*10¹⁷ см^-2, при температуре подложки 100°С. Затем проводили термообработку при температуре 450°С в течение 30 мин в форминг-газе и далее изготовление приборов 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 16,1%.

Технический результат: снижение плотности дефектов, 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 формирования поверх слоя оксида кремния нелегированного поликремния со скоростью 10 нм/мин при температуре 650°С, при расходе силана 10 см³/мин и водорода 22 л/мин, проведением ионного внедрения азота с энергией 12-15 кэВ, дозой 5*10¹⁶-2*10¹⁷ см^-2, при температуре подложки 100°С с последующей термообработкой при температуре 450°С в течение 30 мин в форминг-газе, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженной плотностью дефектов. Предложен способ изготовления полупроводникового прибора, включающий формирование поверх слоя оксида кремния нелегированного поликремния со скоростью 10 нм/мин при температуре 650°С, при расходе силана 10 см³/мин и водорода 22 л/мин, толщиной 400 нм и проведением ионного внедрения азота с энергией 1215 кэВ, дозой 5*1016-2*10¹⁷ см^-2 при температуре подложки 100°С, с последующей термообработкой при температуре 450°С в течение 30 мин в форминг-газе. Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости с удельным сопротивлением 4,5 Ом*см, ориентацией (100) выращивают слой оксида кремния, поверх нее с применением пиролиза выращивали слой нелегированного поликремния со скоростью 10 нм/мин при температуре 650°С, при расходе силана 10 см³/мин и водорода 22 л/мин, толщиной 400 нм, с последующим проведением ионного внедрения азота с энергией 12-15 кэВ, дозой 5*10¹⁶-2*10¹⁷ см^-2, при температуре подложки 100°С. Затем проводили термообработку при температуре 450°С в течение 30 мин в форминг-газе и далее изготовление приборов по стандартной технологии. Технический результат - снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий подложку, процессы формирования областей истока, стока, затвора, подзатворного слоя оксида кремния, отличающийся тем, что над слоем оксида кремния выращивают слой нелегированного поликремния со скоростью 10 нм/мин при температуре 650°С, при расходе силана 10 см³/мин и водорода 22 л/мин, толщиной 400 нм, с последующим проведением ионного внедрения азота с энергией 12-15 кэВ, дозой 5*10¹⁶-2*10¹⁷ см^-2, при температуре подложки 100°С и термообработкой при температуре 450°С в течение 30 мин в форминг-газе.