Способ изготовления силицидных контактов из вольфрама Российский патент 2021 года по МПК H01L23/485 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления контактов из силицида вольфрама с пониженным значением контактного сопротивления.

Известен способ изготовления контактной площадки [Пат. 5309025 США, МКИ H01L 23/09] на полупроводниковых кристаллах, имеющих повышенную прочность на отрыв. С этой целью на площадке создается матрица из островков металлизации в виде прямоугольных площадок, в которых нижний барьерный слой образован TiN, а верхним проводящим слоем служит Al, Ti или W. Затем на всю площадь контакта напыляется 2-й проводящий слой Al. В таких приборах из-за не технологичности формирования затвора образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления контактов [Пат. 5296386 США, МКИ H01L 21/265] к областям стока/истока полевого транзистора. Сущность метода заключается в создании промежуточного контактного слоя Si, обогащенного германием. Указанный слой формируют имплантацией ионов германия или эпитаксиальным выращиванием твердого раствора Si-Ge.

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 пленки силицида вольфрама SiW₂ электронно-лучевым испарением толщиной 150 нм из двух источников в вакууме 1⋅10^-5 Па, со скоростью роста 0,5 нм/с для Si и 0,2 нм/с для W, с последующим отжигом сначала при температуре 625°С в течение 30 мин, а затем при температуре 1000°С в течение 20 с, в инертной среде.

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 18,8%.

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 силицидных контактов из вольфрама путем формирования пленки силицида вольфрама SiW₂ электронно-лучевым испарением толщиной 150 нм из двух источников в вакууме 1⋅10^-5 Па, со скоростью роста 0,5 нм/с для Si и 0,2 нм/с для W, с последующим отжигом сначала при температуре 625°С в течение 30 мин, а затем при температуре 1000°С в течение 20 с, в инертной среде, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления контактов из силицида вольфрама с пониженным значением контактного сопротивления. Способ реализуется следующим образом: на пластинах кремния р-типа проводимости с ориентацией (100), удельным сопротивлением 10 Ом⋅см, после формирования областей стока/истока и осаждения слоя подзатворного диэлектрика полевого транзистора формируется пленка силицида вольфрама SiW₂ электронно-лучевым испарением толщиной 150 нм из двух источников в вакууме 1⋅10^-5 Па, со скоростью роста 0,5 нм/с для Si и 0,2 нм/с для W, с последующим отжигом сначала при температуре 625°С в течение 30 мин, а затем при температуре 1000°С в течение 20 с, в инертной среде. Активные области n-канального полевого транзистора и электроды к ним формировали по стандартной технологии. Технический результат заключается в снижении контактного сопротивления, обеспечении технологичности, улучшении параметров приборов, повышении качества и увеличении процента выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления силицидных контактов из вольфрама, включающий процессы формирования активных областей полевого транзистора и электродов к ним, подзатворного диэлектрика, силицида, отличающийся тем, что силицид формируют путем осаждения пленки силицида вольфрама SiW₂ электронно-лучевым испарением толщиной 150 нм из двух источников в вакууме 1⋅10^-5 Па, со скоростью роста 0,5 нм/с для Si и 0,2 нм/с для W, с последующим отжигом сначала при температуре 625°С в течение 30 мин, а затем при температуре 1000°С в течение 20 с, в инертной среде.