Способ изготовления тонкопленочного транзистора Российский патент 2021 года по МПК H01L21/283 H01L21/335 B82Y40/00 

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

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 5426064 США, МКИ Н01L 21/265] путем формирования кремниевого слоя для тонкопленочного транзистора. Слой аморфного кремния a-Si покрывается металлическим слоем (Ni, Fe, Pt), проводится термообработка с кристаллизацией кремния, кристаллизованный слой подвергается травлению на глубину 2-20 нм, и методом ПФХО наносится подзатворный изолирующий слой. В таких приборах из-за низкой технологичности процесса кристаллизации повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления интегрального тонкопленочного транзистора [Патент 5409857 США, МКИ H01L 21/20] путем нанесения на органическую подложку слоя аморфного кремния a-Si, который затем преобразуется в поликремниевый методом лазерной рекристаллизации. Полученный слой окисляется, проводится имплантация примеси в области истока/стока, формируется поликремниевый электрод затвора и изготавливаются боковые электроды к областям истока/стока.

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 аморфного кремния a-Si путем осаждения со скоростью 0,5 нм/с в индукционно-плазменном реакторе из смеси PH₃-SiH₄, частота 13,55 МГц, напряжение 250 В, температура подложки 300°С, давление газа 6,6 Па, скорость потока смеси 5 см³/мин и отношение концентраций PH₃/SiH₄=10^-6-10^-3.

Технология способа состоит в следующем: наносят на подложку слой аморфного кремния a-Si путем осаждения со скоростью 0,5 нм/с в индукционно-плазменном реакторе из смеси PH₃-SiH₄, частота 13,55 МГц, напряжение 250 В, температура подложки 300°С, давление газа 6,6 Па, скорость потока смеси 5 см³/мин и отношение концентраций PH₃/SiH₄=10^-6-10^-3. Области интегрального 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 20,2%.

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 тонкопленочных транзисторов с пониженным значением токов утечек. Способ изготовления тонкопленочного транзистора включает формирование аморфного кремния a-Si осаждением со скоростью 0,5 нм/с в индукционно-плазменном реакторе из смеси РН₃-SiH₄, при частоте 13,55 МГц, напряжении 250 В, температуре подложки 300°С, давлении газа 6,6 Па, скорости потока смеси 5 см³/мин и отношении концентраций PH₃/SiH₄=10^-6-10^-3. Изобретение позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Способ изготовления тонкопленочного транзистора, включающий процессы формирования областей стока, истока, затвора, подзатворного оксида и поликремния, отличающийся тем, что слой аморфного кремния a-Si формируют осаждением со скоростью 0,5 нм/с в индукционно-плазменном реакторе из смеси PH₃-SiH₄, при частоте 13,55 МГц, напряжении 250 В, температуре подложки 300°С, давлении газа 6,6 Па, скорости потока смеси 5 см³/мин и отношении концентраций PH₃/SiH₄=10^-6-10^-3.