Способ изготовления тонкопленочного транзистора Российский патент 2021 года по МПК H01L21/336 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочного транзистора с пониженным значением токов утечек.

Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора [Заявка 1276765 Япония, МКИ H01L 29/78] с повышенной подвижностью электронов, созданием в канале на стеклянной подложке квантово-размерной гетероструктуры Si/Ge/Si, которая покрывается изолирующим слоем. Боковые части структуры легируются фосфором для снижения последовательного сопротивления. Затвор из поликремния п-Si слоя изолируется слоем SiO₂. В таких приборах из-за низкой технологичности процесса создания квантово-размерной гетероструктуры Si/Ge/Si, повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора [Патент 5382537 США, МКИ H01L 21/265] с повышенной подвижностью носителей в канале транзистора путем облучения слоя аморфного кремния a-Si эксимерным лазером с образованием затравочных кристаллов. Затем при температуре 600°С в течении 40 часов в атмосфере азота слой аморфного кремния a-Si, подвергается кристаллизации с формированием крупнозернистого активного слоя.

Недостатками этого способа являются: повышенные значения токов утечек; высокая дефектность; низкая технологичность.

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

Задача решается формированием пленки аморфного кремния a-Si:H путем осаждения в ВЧ разряде с разложением дисилана в тлеющем разряде растворенного в гелии при соотношении He/Si2H6=9/l, на стеклянную подложку при давление газа 130 Па, ВЧ мощности 8 Вт, на частоте 13,56 МГц и температуре подложки 280°С, со скоростью потока газа 200 см3/мин и скоростью осаждения пленки 1,2 нм/с.

Технология способа состоит в следующем: наносят на подложку слой аморфного кремния a-Si:H путем осаждения в ВЧ разряде с разложением дисилана в тлеющем разряде растворенного в гелии при соотношении He/Si2H6=9/l, на стеклянную подложку при давлении газа 130 Па, ВЧ мощности 8 Вт, на частоте 13,56 МГц и температуре подложки 280°С, со скоростью потока газа 200 см3/мин и скоростью осаждения пленки 1,2 нм/с. Области тонкопленочного транзистора и контакты к этим областям формируют 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 17,2%.

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

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочного транзистора с пониженным значением токов утечек. Способ изготовления тонкопленочного транзистора включает процессы формирования областей стока, истока, затвора, подзатворного оксида, пленки аморфного кремния на стеклянной подложке. Согласно изобретению пленку аморфного кремния a-Si:H формируют осаждением в ВЧ разряде с разложением в тлеющем разряде дисилана, растворенного в гелии при соотношении He/Si₂H₆=9/1, на стеклянную подложку при давлении газа 130 Па, ВЧ мощности 8 Вт, на частоте 13,56 МГц и температуре подложки 280°С, со скоростью потока газа 200 см³/мин и скоростью осаждения пленки 1,2 нм/с. 1 табл.

Способ изготовления тонкопленочного транзистора, включающий процессы формирования областей стока, истока, затвора, подзатворного оксида, пленки аморфного кремния на стеклянной подложке, отличающийся тем, что пленку аморфного кремния a-Si:H формируют осаждением в ВЧ разряде с разложением в тлеющем разряде дисилана, растворенного в гелии при соотношении He/Si₂H₆=9/1, на стеклянную подложку при давлении газа 130 Па, ВЧ мощности 8 Вт, на частоте 13,56 МГц и температуре подложки 280°С, со скоростью потока газа 200 см³/мин и скоростью осаждения пленки 1,2 нм/с.