Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2019 года по МПК H01L21/265 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии формирования силицидных слоев с низким сопротивлением.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 5290720 США, МКИ H01L 21/265] путем формирования самосовмещенных силицидных затворных электродов. Исходная структура с поликремниевыми затворами над соседными карманами р- и п- типа проводимости покрываются слоями диоксида кремния и стекла. Реактивным ионным травлением формируется кремниевые спейсеры, слой стекла удаляется, проводится ионная имплантация в области стока/истока, затворные структуры покрываются тонким слоем диоксида создаются пристеночные нитрид кремниевые спейсеры, оксидный слой с поверхности затвора удаляется, наносится слой титана и проводится термообработка с образованием силицидной перемычки. При этом образуются неоднородные слои ухудшающие характеристики приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 5316977 США, МКИ H01L 21/223] путем формирования силицида металла, легированный примесью другого типа. Затем проводят отжиг полученной структуры в восстановительной атмосфере при температуре 600-800°С. Легирование проводят из газовой фазы или путем нанесения на диффузионный слой пленки переходного металла, который взаимодействует с полупроводниковой подложкой с образованием примеси второго типа.

Недостатками этого способа являются:

- высокие значения сопротивления силицидных слоев;

- повышенные значения тока утечки;

- низкая технологичность.

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

Задача решается формированием силицида ионной бомбардировкой ионов аргона с дозой 4*10¹⁵ см^-2, энергией 300 кэВ в кремниевую подложку через пленку никеля толщиной 40-45 нм на ее поверхности, полученная в процессе напыления при давлении 9*10^-5Па, со скоростью осаждения 1 нм/с, с последующим отжигом в течение 3 мин. в потоке азота при температуре 350°С

Технология способа состоит в следующем: по стандартной технологии на пластинах кремния с ориентацией (100) формируют области полупроводникового прибора. В последующем формируют контакты на основе силицида никеля. Для этого наносят пленку никеля толщиной 40-45 нм напылением при давлении 9*10^-5 Па, со скоростью осаждения 1 нм/с.Затем проводят бомбардировку ионами аргона дозой 4*10¹⁵ см^-2, энергией 300 кэВ, с последующим отжигом в течение 3 мин в потоке азота при температуре 350°С.

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

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 13,8%.

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

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования силицида ионной бомбардировкой ионов аргона с дозой 4*10¹⁵ см^-2, энергией 300 кэВ в кремниевую подложку через пленку никеля толщиной 40-45 нм на ее поверхности, полученная в процессе напыления при давлении 9*10^-5 Па, со скоростью осаждения 1 нм/с, с последующим отжигом в течение 3 мин. в потоке азота при температуре 350°С, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии формирования силицидных слоев с низким сопротивлением. Изобретение обеспечивает снижение сопротивления, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. Способ изготовления полупроводникового прибора осуществляют путем формирования силицида ионной бомбардировкой ионов аргона с дозой 4*10¹⁵ см^-2, энергией 300 кэВ в кремниевую подложку через пленку никеля толщиной 40-45 нм на ее поверхности, полученную в процессе напыления при давлении 9*10^-5Па, со скоростью осаждения 1 нм/с, с последующим отжигом в течение 3 мин в потоке азота при температуре 350°С. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий подложку, процессы формирования областей стока, истока, затвора, контактов к этим областям и слоя силицида, отличающийся тем, что слой силицида формируют ионной бомбардировкой ионов аргона с дозой 4*10¹⁵ см^-2, энергией 300 кэВ в кремниевую подложку через пленку никеля толщиной 40-45 нм на ее поверхности, полученную в процессе напыления при давлении 9*10^-5 Па, со скоростью осаждения 1 нм/с, с последующим отжигом в течение 3 мин в потоке азота при температуре 350°С.