Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2022 года по МПК H01L21/265 H01L21/268 B82B3/00 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с низким значением тока утечки.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 5153145 США, МКИ H01L 21/24] в котором затворный поликремниевый столбик покрывается термическим слоем SiO₂, Si₃N₄ и слоем SiO₂. Анизотропным травлением формируется трехслойная система затворных спейсеров SiO₂/Si₃N₄/SiO₂. Далее ионной имплантацией формируют области истока, стока, на поверхности которых создают силицидные контактные участки. Использование многослойных структур при изготовлении затвора прибора из-за низкой технологичности техпроцессов повышает дефектность структуры и ухудшают электрические параметры изделий.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 5093700 США, МКИ H01L 27/01] с одиночным затвором содержащая слои оксида, структура многослойного затвора из поликремния, в которой слои поликремния разделяются слоями кремния толщиной 0,1-0,5 нм; используются 3 - слоя поликремния и 2 - слоя оксида кремния. Осаждения поликремния осуществляется с использованием силана SiH₄ при давлении 53 Па и температуре 650°С. Слой оксида формируется при 1% кислорода О₂ и 99% аргона при температуре 800°С.

Недостатками способа являются: высокие значения тока утечки; высокая дефектность; низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижения значений тока утечки, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных приборов.

Задача решается путем создания тонкого затворного оксида толщиной 13 нм термическим окислением при 1000°С в течение 40 мин в сухом О₂ с добавкой 3% HCI, отжигом в аргоне 15 мин, с последующим осаждением слоя поликремния толщиной 300 нм пиролитическим разложением силана SiH₄ при температуре 670°С в аргоне, легированием поликремния ионами бора с дозой 10¹³ см^-2 энергией 90 кэВ, отжигом под действием сканирующего аргонного лазера мощностью 10-15 Вт.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы приборы. Результаты обработки представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 12,8%.

Технический результат: снижения значений тока утечки, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных приборов.

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

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем создания тонкого затворного оксида толщиной 13 нм термическим окислением при 1000°С в течение 40 мин в сухом О₂ с добавкой 3% HCI, отжигом в аргоне 15 мин, с последующим осаждением слоя поликремния толщиной 300 нм пиролитическим разложением силана SiH₄ при температуре 670°С в аргоне, легированием поликремния ионами бора с дозой 10¹³ см^-2 энергией 90 кэВ, отжигом под действием сканирующего аргонного лазера мощностью 10-15 Вт, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов. Согласно изобретению предложен способ формирования полупроводниковых приборов, включающий формирование на кремниевой пластине тонкого затворного оксида толщиной 13 нм термическим окислением при 1000°С в течение 40 мин в сухом О₂ с добавкой 3% HCl, отжиг в аргоне 15 мин, нанесение поверх слоя оксида кремния над канальной областью слоя поликремния толщиной 300 нм пиролитическим разложением силана SiH₄ при температуре 670°С в аргоне, после чего поликремний легируют ионами бора с дозой 10¹³ см^-2 энергией 90 кэВ и полученную полупроводниковую структуру отжигают под действием сканирующего аргонного лазера мощностью 10-15 Вт. Изобретение обеспечивает снижение значений тока утечки, технологичность способа, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных приборов. 1 табл.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий формирование затворного оксида и нанесение поверх него слоя поликремния, отличающийся тем, что после создания затворного оксида толщиной 13 нм термическим окислением при 1000°С в течение 40 мин в сухом О₂ с добавкой 3% HCl, отжигом в аргоне 15 мин, поверх слоя оксида над канальной областью наносят слой поликремния толщиной 300 нм пиролитическим разложением силана SiH₄ при температуре 670°С в аргоне, последующим легированием поликремния ионами бора с дозой 10¹³ см^-2 энергией 90 кэВ, отжигом полученной структуры под действием сканирующего аргонного лазера мощностью 10-15 Вт.