Способ формирования полевых транзисторов Российский патент 2023 года по МПК H01L21/283 H01L21/3205 

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

Известен способ изготовления силицида [Пат. 5326724 США, МКИ H01L 21/293] покрытого слоем окисла, путем формирования топологических рисунков на основе многослойных структур, включающих слой титана Ti или TiSi и окисла. Между слоями металла и окисла располагают слой нитрида титана TiN толщиной 80-100 нм, который наносят реактивным распылением, добавляя N₂ в реактор, после того как толщина слоя TiN дает возможность упростить техпроцесс формирования топологического рисунка. В таких приборах из-за нетехнологичности формирования окисла затвора образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления слоев силицида [Пат. 5043300 США, МКИ H01L 21/ 283] на пластине кремния. Способ включает технологию плазменной очистки пластин кремния, напыление в вакууме слоя титана в атмосфере, не содержащий кислорода, отжиг в среде азота N₂ при температуре 500-695°С в течение 20-60 с с формированием слоев силицида титана и нитрида, последующий повторный отжиг при температуре 800-900°С с образованием стабильной фазы силицида титана.

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 силицида молибдена MoSi₂ путем осаждения пленки молибдена Мо на пластине кремния при давлении

6,5*10^-9Па, температуре подложки 700°С, со скоростью роста 0,1 нм/с и последующим отжигом в форминг-газе при температуре 900°С в течение 60 мин.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости с ориентацией (100), удельным сопротивлением 10 Ом*см после очистки пластин кремния формировали силицид молибдена MoSi₂. путем осаждения пленки молибдена Мо на пластине кремния при давлении 6,5*10^-9 Па, температуре подложки 700°С, со скоростью роста 0,1 нм/с и последующим отжигом в форминг-газе при температуре 900°С в течение 60 мин. Активные области п-канального полевого транзистора и электроды к ним формировали по стандартной технологии. По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.

Таблица Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по стандартной технологии Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по предлагаемой технологии № плотность дефектов, см^-2 контактное сопротивление, Ом/см плотность дефектов, см^-2 контактное сопротивление, Ом/см 1 3,2 5,5 0,6 0,2 2 3,1 7,3 0,7 0,3 3 3,6 7,7 0,8 0,4 4 3,4 7,4 0,7 0,5 5 4,4 6,5 0,8 0,2 6 3,8 6,3 0,7 0,8 7 4,2 7,2 0,9 0,7 8 5,1 6,4 0,6 0,5 9 4,5 7,5 0,7 0,6 10 4,6 7,6 0,6 0,7 11 4,3 6,8 0,8 0,8 12 4,4 6,3 0,9 0,5 13 4,5 5,4 0,7 0,4

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,9%.

Предложенный способ формирования полевых транзисторов путем осаждения пленки молибдена Мо на пластине кремния при давлении 6,5*10^-9 Па, температуре подложки 700°С, со скоростью роста 0,1 нм/с и последующим отжигом в форминг-газе при температуре 900°С в течение 60 мин, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

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

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

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевых транзисторов с силицидом молибдена с пониженным значением контактного сопротивления. Способ изготовления полевых транзисторов включает процессы формирования активных областей полевого транзистора и электродов к ним, подзатворного диэлектрика и силицида, при этом силицид молибдена - МоSi₂ формируют на подложках кремния р-типа проводимости с ориентацией (100), с удельным сопротивлением 10 Ом⋅см путем осаждения пленки молибдена Мо на пластине кремния при давлении 6,5⋅10^-9 Па, температуре подложки 700°С, со скоростью роста 0,1 нм/с и последующим отжигом в форминг-газе при температуре 900°С в течение 60 мин. Изобретение обеспечивает возможность снижения контактного сопротивления, улучшение параметров приборов, повышение качества и технологичности и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления полевых транзисторов, включающий процессы формирования активных областей полевого транзистора и электродов к ним, подзатворного диэлектрика и силицида, отличающийся тем, что формируют силицид молибдена - MoSi2 на подложках кремния р-типа проводимости с ориентацией (100), с удельным сопротивлением 10 Ом⋅см путем осаждения пленки молибдена Мо на пластине кремния при давлении 6,5⋅10-9 Па, температуре подложки 700°С, со скоростью роста 0,1 нм/с и последующим отжигом в форминг-газе при температуре 900°С в течение 60 мин.