Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2021 года по МПК H01L21/283 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления приборов с пониженным контактным сопротивлением.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 5323053 США, МКИ H01L 29/48] с улучшенными характеристиками контактов к областям стока/истока. В n⁺областях стока/истока в подложке кремния р-типа проводимости с ориентацией (100) вытравливаются V-канавки, на (111) - стенках которого выращиваются эпитаксиальные слои силицида иттрия. Эти слои с малой высотой барьеров Шоттки обеспечивают низкие контактные сопротивления. В таких приборах из-за низкой технологичности процесса формирования силицида иттрия ухудшаются характеристики приборов и повышаются токи утечки.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент США №5345108, МКИ H01L 23/48] с многослойными проводниками, где слои Al-Si-Cu чередуются со слоями TiN. На границах раздела слоев происходят взаимодействие Ti и Al и образуются интерметаллические соединения, которые очень тонким слоем обволакивают металлические зерна и разделяют структурные слои проводников, благодаря чему резко повышается их устойчивость к образованию бугорков и образованию разрывов вследствие электромиграции.

Недостатками способа являются:

- высокое сопротивление контакта;

- низкая технологичность;

- повышенная плотность дефектов.

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

Задача решается формированием контакта Pd/Ni/Ge последовательным нанесением в вакууме при давлении 10^-5 Па слоя германия (Ge) толщиной 20 нм со скоростью осаждения 3 нм/с, слоя никеля (Ni) толщиной 15 нм со скоростью осаждения 1 нм/с, слоя палладия (Pd) толщиной 50 нм со скоростью осаждения 0,5 нм/с при температуре подложки 100°С с последующей термообработкой при температуре 450°С в форминг-газе в течение 2 мин.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах GaAs после создания активных областей полупроводникового прибора формировали контакты Pd/Ni/Ge последовательным нанесением в вакууме при давлении 10^-5 Па слоя германия (Ge) толщиной 20 нм со скоростью осаждения 3 нм/с, слоя никеля (Ni) толщиной 15 нм со скоростью осаждения 1 нм/с, слоя палладия (Pd) толщиной 50 нм со скоростью осаждения 0,5 нм/с при температуре подложки 100°С с последующей термообработкой при температуре 450°С в форминг-газе в течение 2 мин. Затем наносили Au, по стандартной технологии, толщиной 100 нм и проводили отжиг при температуре 400°С в течение 30 с в атмосфере водорода.

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 18,9%.

Технический результат: снижение сопротивление контакта, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, 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 контакта Pd/Ni/Ge последовательным нанесением в вакууме при давлении 10^-5 Па слоя германия (Ge) толщиной 20 нм со скоростью осаждения 3 нм/с, слоя никеля (Ni) толщиной 15 нм со скоростью осаждения 1 нм/с, слоя палладия (Pd) толщиной 50 нм со скоростью осаждения 0,5 нм/с при температуре подложки 100°С с последующей термообработкой при температуре 450°С в форминг-газе в течение 2 мин, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления приборов с пониженным контактным сопротивлением. Сущность: на пластинах GaAs после создания активных областей полупроводникового прибора формировали контакты Pd/Ni/Ge последовательным нанесением в вакууме при давлении 10^-5 Па слоя германия (Ge) толщиной 20 нм со скоростью осаждения 3 нм/с, слоя никеля (Ni) толщиной 15 нм со скоростью осаждения 1 нм/с, слоя палладия (Pd) толщиной 50 нм со скоростью осаждения 0,5 нм/с при температуре подложки 100°С с последующей термообработкой при температуре 450°С в форминг-газе в течение 2 мин. Затем наносили Au, по стандартной технологии, толщиной 100 нм и проводили отжиг при температуре 400°С в течение 30 с в атмосфере водорода. Технический результат заключается в снижении сопротивления контакта, обеспечении технологичности, улучшении параметров приборов, повышении качества и увеличении процента выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий подложку, процессы создания активных областей, полевой окисел, контакты к активным областям, отличающийся тем, что контакты формируют последовательным нанесением в вакууме при давлении 10^-5 Па слоя германия (Ge) толщиной 20 нм со скоростью осаждения 3 нм/с, слоя никеля (Ni) толщиной 15 нм со скоростью осаждения 1 нм/с, слоя палладия (Pd) толщиной 50 нм со скоростью осаждения 0,5 нм/с при температуре подложки 100°С с последующей термообработкой при температуре 450°С в форминг-газе в течение 2 мин.