Способ изготовления полупроводникового прибора с многослойными проводниками Российский патент 2021 года по МПК H01L21/28 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления многослойных проводников с пониженным значением контактного сопротивления.

Известен способ изготовления контакта [Пат. 5317187 США, МКИ H01L 49/00] между проводящими элементами, расположенными на различных уровнях. В диэлектрическом слое создают сквозное окно. Затем проводят последовательное нанесение слоев Ti/TiN/Ti. Далее осуществляют термообработку структуры, в результате чего на границе раздела металл/полупроводник образуется силицид титана. Для снижения сопротивления контакта поверх Ti наносят слой Al. В таких приборах из-за не технологичности формирования в диэлектрическом слое сквозного окна образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора с многослойными проводниками [Пат. 5345108 США, МКИ H01L 23/48], где слои AlSiCu чередуются со слоями TiN. На границах раздела слоев происходит взаимодействие Ti с Al и образуются интерметаллические соединения, которые очень тонким слоем обволакивают металлические зерна и разделяют структурные слои проводников.

Недостатками этого способа являются:

- высокие значения контактного сопротивления;

- высокая дефектность;

- низкая технологичность.

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

Задача решается формированием контактов Au/Pd/Ni/Ge путем последовательного осаждения пленки Ge толщиной 20 нм при давлении 1*10^-5 Па, скоростью осаждения 3 нм/с, пленки никеля Ni толщиной 15 нм в вакууме 1*10^-5 Па, со скоростью роста 1 нм/с, последующим осаждением слоя Pd толщиной 50 нм при давлении 1*10^-5 Па, скоростью осаждения 0,5 нм/с, и Au толщиной 100 нм, термообработкой при температуре 450°С в течение 2,5 мин, в атмосфере форминг газе.

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 23,1%.

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

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

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора с многослойными проводниками формированием контактов Au/Pd/Ni/Ge путем последовательного осаждения пленки Ge толщиной 20 нм при давлении 1*10^-5 Па, скоростью осаждения 3 нм/с, пленки никеля Ni толщиной 15 нм в вакууме 1*10^-5 Па, со скоростью роста 1 нм/с, последующим осаждением слоя Pd толщиной 50 нм при давлении 1*10^-5 Па, скоростью осаждения 0,5 нм/с, и Au толщиной 100 нм, термообработкой при температуре 450°С в течение 2,5 мин, в атмосфере форминг газа, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления многослойных проводников с пониженным значением контактного сопротивления. Согласно изобретению многослойный контакт Au/Pd/Ni/Ge формируют путем последовательного осаждения пленки Ge толщиной 20 нм при давлении 1*10^-5 Па, со скоростью осаждения 3 нм/с, пленки никеля Ni толщиной 15 нм при давлении 1*10^-5 Па, со скоростью роста 1 нм/с, последующим осаждением слоя Pd толщиной 50 нм при давлении 1*10^-5 Па, со скоростью осаждения 0,5 нм/с, и Au толщиной 100 нм, и термообработкой при температуре 450°С в течение 2,5 мин в атмосфере форминг газа. Изобретение обеспечивает снижение контактного сопротивления, улучшение параметров приборов и повышение технологичности. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора с многослойными проводниками, включающий процессы формирования активных областей прибора и контакты к ним, отличающийся тем, что контакты Au/Pd/Ni/Ge формируют путем последовательного осаждения пленки Ge толщиной 20 нм при давлении 1*10^-5 Па, скоростью осаждения 3 нм/с, пленки никеля Ni толщиной 15 нм в вакууме 1*10^-5 Па, со скоростью роста 1 нм/с, последующим осаждением слоя Pd толщиной 50 нм при давлении 1*10^-5 Па, скоростью осаждения 0,5 нм/с, и Au толщиной 100 нм, термообработкой при температуре 450°С в течение 2,5 мин в атмосфере форминг газа.