Способ изготовления контактов Российский патент 2022 года по МПК H01L21/283 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления контактов с низким сопротивлением.

Известен способ изготовления контактов [Патент 5100838 США, МКИ H01L 21/283] для интегральных схем, позволяющий облегчить процесс формирования топологического рисунка вышележащих слоев. Поверхность окисленной подложки кремния Si последовательно покрывается слоями WSi₂ и SiO₂, которые затем стравливаются с образованием регулярных проводящих линий, разделенных зазором. На боковых стенках ступенек проводящих линий формируются изолирующие SiO₂ спейсеры, уменьшающие ширину зазора. Поверхность структуры покрывается полностью заполняющим объем зазора вторым конформным проводящим слоем, который затем стравливается. Далее объем зазора снова заполняется проводящим материалом. В таких приборах из-за низкой технологичности процесса формирования контактов ухудшаются характеристики приборов и повышаются токи утечки.

Известен способ изготовления контактов [Пат. 5309025 США, МКИ H01L 23/29] для полупроводниковых кристаллов, имеющих повышенную прочность на отрыв. С этой целью на площадке создается матрица из островков металлизации, например, 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 наносится второй проводящий слой Аl.

Недостатками способа являются: высокие значения сопротивления контакта; низкая технологичность; повышенная плотность дефектов.

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

Задача решается формированием контакта TiN_xO_y/TiSi на p-Si подложке последовательным нанесением пленки Ti толщиной 70 нм со скоростью 0,5 нм/с, при температуре подложки 450°С, давлении 10^-5 Па, проведением низкотемпературной обработки при температуре 650°С в течение 30 с в потоке азота N₂ 200 см³/мин, с последующей высокотемпературной обработкой при температуре 950-1050°С в течение 10 с в атмосфере аммиака NH₃.

Технология способа состоит в следующем: на подложке кремния p-Si с ориентацией (100), удельным сопротивлением 10 Ом*см, наносят пленку Ti толщиной 70 нм со скоростью 0,5 нм/с, при температуре подложки 450°С, давлении 10^-5 Па, затем последовательно проводят сначала низкотемпературную обработку при температуре 650°С в течение 30 с в потоке азота N₂ 200 см³/мин, а затем проводят высокотемпературную обработку при температуре 950-1050°С в течение 10 с, в атмосфере аммиака NH₃. На поверхность сформированной структуры наносили слой металла и проводили термообработку при температуре 500°С в атмосфере форминг-газа в течение 30 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 17,7%.

Технический результат: снижение сопротивления контакта, 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 контактов с низким сопротивлением. Способ изготовления контактов включает нанесение на p-Si подложку пленки титана с последующей низкотемпературной обработкой при температуре 650°С в течение 30 с в потоке азота N₂ и с последующей высокотемпературной обработкой, при этом согласно изобретению формируют контакт TiN_xO_y/TiSi на p-Si подложке нанесением пленки Ti толщиной 70 нм со скоростью 0,5 нм/с, при температуре подложки 450°С, давлении 10^-5 Па, с последующей низкотемпературной обработкой в потоке азота N₂ 200 см³/мин, а последующую высокотемпературную обработку проводят при температуре 950-1050°С в течение 10 с в атмосфере аммиака NH₃. Изобретение обеспечивает возможность улучшить надежность и повысить процент выхода годных приборов. 1 табл.

Способ изготовления контактов, включающий нанесение на p-Si подложку пленки титана с последующей низкотемпературной обработкой при температуре 650°С в течение 30 с в потоке азота N₂ и с последующей высокотемпературной обработкой, отличающийся тем, что формируют контакт TiN_xO_y/TiSi на p-Si подложке нанесением пленки Ti толщиной 70 нм со скоростью 0,5 нм/с, при температуре подложки 450°С, давлении 10^-5 Па, с последующей низкотемпературной обработкой в потоке азота N₂ 200 см³/мин, а последующую высокотемпературную обработку проводят при температуре 950-1050°С в течение 10 с в атмосфере аммиака NH₃.