Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2021 года по МПК H01L21/76 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления изолирующего слоя с пониженным значением тока утечки.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 1241142 Япония, МКИ H01L 21/76] путем формирования межэлементной изоляции, выращиванием тонкой и толстой пленки нитрида кремния и созданием из последней маску, защищающую области формирования компонентов прибора. Через тонкую пленку имплантируют ионы примеси для создания первого охранного кольца. Через толстую пленку имплантируют ионы примеси для создания второго охранного кольца. В таких приборах из-за формирования охранных колец повышается площадь кристалла и ухудшаются электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 4983537 США, МКИ H01L 21/76] путем формирования диэлектрической изоляции элементов ИС скрытым SiO₂, заполняющим протравленную в Si-подложку, позволяющий исключить образование паразитного проводящего канала у боковых стенок в Si, и снизить напряженность электрического поля и токи утечки. В Si-подложке реактивным ионным травлением или локального окисления формируется канавка со сглаженным закругленными боковыми стенками. Внутренняя поверхность канавки термически окисляется, затем проводится ПФХО слоя SiO₂, заполняющего объем канавки, который выступает в качестве защитного изолирующего 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 изолирующего слоя выращиванием слоя окисла на подложке I_пР р-типа проводимости с уровнем легирования 8*10¹⁷ см^-3 путем реактивного распыления пластины I_пР п-тип 0,002 Ом*см при давлении 3*10^-5 Па и напуском кислорода О₂ давлением 13 Па, при плотности тока на катоде 0,5 мА/см², плотности магнитного потока 0,015 Тл, температуре подложки 70°С осаждением со скоростью 2,5 нм/мин, с последующим отжигом при температуре подложки 250°С в атмосфере азота N₂ в течение 35 мин.

Технология способа состоит в следующем: формируют изолирующий слой выращиванием слоя окисла на подложке I_пР р-типа проводимости с уровнем легирования 8*10¹⁷ см^-3 путем реактивного распыления пластины I_пР n-тип 0,002 Ом*см при давлении 3*10^-5 Па и напуском кислорода О₂ давлением 13 Па, при плотности тока на катоде 0,5 мА/см², плотности магнитного потока 0,015 Тл, температуре подложки 70°С, осаждением со скоростью 2,5 нм/мин, с последующим отжигом при температуре подложки 250°С в атмосфере азота N₂ в течение 35 мин.

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 14,8%.

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 изолирующего слоя с пониженным значением тока утечки. Предложен способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы формирования активных областей прибора, изолирующего слоя, отличающийся тем, что изолирующий слой формируют выращиванием слоя окисла на подложке InР р-типа проводимости с уровнем легирования 8*10¹⁷ см^-3 путем реактивного распыления пластины InР n-тип 0,002 Ом*см при давлении 3-10^-5 Па и напуском кислорода О₂ давлением 13 Па, при плотности тока на катоде 0,5 мА/см², плотности магнитного потока 0,015 Тл, температуре подложки 70°С осаждением со скоростью 2,5 нм/мин, с последующим отжигом при температуре подложки 250°С в атмосфере азота N₂ в течение 35 мин. Технический результат заключается в снижении токов утечек, обеспечении технологичности, улучшении параметров приборов, повышении качества и увеличении процента выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы формирования активных областей прибора, изолирующего слоя, отличающийся тем, что изолирующий слой формируют выращиванием слоя окисла на подложке InР р-типа проводимости с уровнем легирования 8*10¹⁷ см^-3 путем реактивного распыления пластины InР n-тип 0,002 Ом*см при давлении 3*10^-5 Па и напуском кислорода О₂ давлением 13 Па, при плотности тока на катоде 0,5 мА/см², плотности магнитного потока 0,015 Тл, температуре подложки 70°С, осаждением со скоростью 2,5 нм/мин, с последующим отжигом при температуре подложки 250°С в атмосфере азота N₂ в течение 35 мин.