Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2020 года по МПК H01L21/266 

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. 5270226 США, МКИ H01L 21/336] со слаболегированными стоками путем ионной имплантации в области стока/истока, с использованием электрода затвора в качестве маски. Имплантация проводиться при наклонном падении ионного пучка в несколько стадий, с поворотом подложки на 90° и 180°. В таких приборах из-за процесса ионной имплантации в несколько стадий образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5270227 США, МКИ H01L 21/266] путем имплантации под углом больше 20° через маску, с образованием под краями маски аморфных областей. Затем проводится термообработка с рекристаллизацией этих областей; при этом подавляется образование краевых дефектов и обеспечивается снижение тока утечки в транзисторных структурах.

Недостатками этого способа являются:

- повышенная плотностью дефектов;

- высокие 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 имплантации ионов кремния с энергией 60 кэВ, дозой (3-5)* 10¹² см^-2 на GaAs подложку через слой нитрида алюминия AIN, с последующей термообработкой при температуре 850°С в течение 15 мин в инертной среде.

Технология способа состоит в следующем: на GaAs подложку по стандартной технологии формируют слой нитрида алюминия AIN толщиной 55 нм Затем проводят имплантацию ионов кремния с энергией 60 кэВ, дозой (3-5)*10¹² см^-2. Температура в процессе имплантации не превышала 50°С. Полученные структуры отжигались проведением высокотемпературного отжига при температуре 850°С в течение 15 мин в инертной среде. В последующем формировали активные области полевого транзистора и электроды к ним по стандартной технологии.

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 17,5%.

Технический результат: снижение плотности дефектов ,обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных. Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем имплантации ионов кремния с энергией 60 кэВ, дозой (3-5)* 10¹² см^-2 на GaAs подложку через слой нитрида алюминия AIN,c последующей термообработкой при температуре 850°С в течение 15 мин в инертной среде, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженной плотностью дефектов. В способе изготовления полупроводникового прибора на GaAs подложке формируют слой нитрида алюминия AIN толщиной 55 нм, затем проводят имплантацию ионов кремния с энергией 60 кэВ, дозой (3-5)*10¹² см^-2. Температура в процессе имплантации не превышает 50°С. Полученные структуры отжигают при температуре 850°С в течение 15 мин в инертной среде. В последующем формируют активные области полевого транзистора и электроды к ним по стандартной технологии. Изобретение обеспечивает снижение плотности дефектов, повышение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий подложку, процессы имплантации, термообработки и формирования активных областей транзистора, отличающийся тем, что на GaAs подложку, через слой нитрида алюминия AIN проводят имплантацию ионов кремния с энергией 60 кэВ, дозой (3-5)*10¹² см^-2, с последующей термообработкой при температуре 850°С в течение 15 мин в инертной среде.