Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2020 года по МПК H01L21/31 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными значениями токов утечек.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 2133929 Япония, МКИ H01L 21/336] с применением толстого слоя изолирующего окисла вокруг активной структуры и сильнолегированного слоя под этим окислом для снижения утечек. Участок р- подложки для формирования истока-канала-стока защищают маской, препятствующей окислению, проводят имплантацию As для образования сильнолегированного слоя и глубокое окисление для изоляции. Далее проводят имплантацию бора В для легирования слоя канала, формируют электрод затвора, проводят имплантацию As для создания областей истока и стока, а также операции по формированию контактно-металлизационной системы. В таких приборах образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5134452 США, МКИ H01L 29/78] путем осаждения на защитном слое окисла и на открытой поверхности кремния с областями истока и стока слоя проводящего поликремния, из которого затем формируются электроды истока и стока. После вскрытия канальной области проводится реактивное ионное травление с образованием шероховатой поверхности с размерами неровностей до 50 нм. Затем над канальной областью с помощью ПФХО создается тонкий затворный окисел и формируется затвор.

Недостатками этого способа являются:

- высокие значения токов утечек;

- повышенная плотность дефектов;

- низкая технологичность.

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

Задача решается тем. что слой подзатворного окисла формируется со скоростью осаждения 1,2 нм/с при температуре 900°С в смеси силана и двуокиси углерода в соотношении 1:100 в потоке водорода 24 л/мин, с последующей термообработкой при температуре 830°С в течение 5 мин в инертной среде.

Технология способа состоит в следующем: на кремниевой подложке формируют слой подзатворного окисла кремния со скоростью осаждения 1,2 нм/с при температуре 900°С в смеси силана и двуокиси углерода в соотношении 1:100 в потоке водорода 24 л/мин, с последующей термообработкой при температуре 830°С в течение 5 мин в инертной среде.

Затем 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 20,3%.

Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

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

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными значениями токов утечек. Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования слоя подзатворного окисла со скоростью осаждения 1,2 нм/с при температуре 900°С в смеси силана и двуокиси углерода в соотношении 1:100 в потоке водорода 24 л/мин, с последующей термообработкой при температуре 830°С в течение 5 мин в инертной среде, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора с подложкой, включающий процессы имплантации, нанесение слоя подзатворного окисла и формирование активных областей транзистора, отличающийся тем, что слой подзатворного окисла формируют при температуре 900°С в смеси силана и двуокиси углерода в соотношении 1:100 в потоке водорода 24 л/мин, со скоростью осаждения 1,2 нм/с, с последующей термообработкой при температуре 830°С в течение 5 мин в инертной среде.