Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2023 года по МПК H01L21/265 H01L21/36 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с низкой плотностью дефектов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат.5110756 США, МКИ H01L 21/76] путем снижения плотности дефектов, возникающих при ионной имплантации и локальной окислении, нанесением на кремниевой подложке слои SiO_2-Si₃N₄ с последующим проведением имплантации ионов As через окна в Si₃N₄ и двух ступенчатым отжигом. В таких приборах образуется паразитные структуры ухудшающие электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат.5068695 США, МКИ H01L 29/161] путем выращивания эпитаксиальных слоев с низкой плотностью дислокаций имплантацией ионов бора подложку с высокой плотностью дислокаций энергией 350кэВ с последующим проведением быстрого отжига при температуре 950°С в течение 25с для образования рекристаллизованного слоя с пониженной плотностью дислокаций и с последующим выращиванием эпитаксиальных слоя.

Недостатками этого способа являются:

- высокая дефектность;

- повышенные значения тока утечки;

- низкая технологичность.

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

Задача решается формированием на подложке GaAs легированного теллуром энергией 200кэВ, дозой 10¹³-10¹⁵ см^-2 при температуре подложки 200°С и последующей термообработкой при температуре 700°С в течение 30мин в атмосфере аргона, эпитаксиального слоя GaAs со скоростью осаждения 1,5нм/с, при разложении Ga(СH₃)₃, температуре 600°С и давлении водорода в процессе роста 76мм.рт.ст.

Технология способа состоит в следующем: исходную пластину GaAs легируют теллуром дозой 10¹³-10¹⁵ см^-2 при энергии 200 кэВ, температура подложки в процессе внедрения 200°С. Затем структуру подвергают термообработке при температуре 700°С в течение 30мин, в атмосфере аргона. В последующем осаждали эпитаксиальный слой GaAs со скоростью 1,5нм/с, при разложении Ga(СH₃)₃, температуре 600°С и давлении водорода в процессе роста 76мм.рт.ст.

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 Ток утечки, Iут*10¹²,А плотность дефектов, см^-2 Ток утечки, Iут*10¹²,А 1 3,2 2,8 1,2 0,7 2 3,3 2,5 1,4 0,8 3 3,1 2,8 1,3 0,9 4 2,7 3,3 1,1 0,7 5 3,4 2,5 1,0 0,8 6 2,6 3,7 0,9 0,6 7 3,2 2,4 0,8 0,6 8 2,7 3,8 1,2 0,7 9 3,5 2,6 0,8 0,9 10 2,9 3,5 0,9 0,8 11 3,3 4,1 1,2 0,6 12 3,1 2,9 1,3 0,7 13 3,4 2,8 1,1 0,9

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 14,8%.

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

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

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования на подложке GaAs легированного теллуром энергией 200кэВ, дозой 10¹³-10¹⁵ см^-2 при температуре подложки 200°С и последующей термообработкой при температуре 700°С в течение 30мин в атмосфере аргона, эпитаксиального слоя GaAs со скоростью осаждения 1,5нм/с, при разложении Ga(СH₃)₃, температуре 600°С и давлении водорода в процессе роста 76мм.рт.ст., позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов. Способ изготовления полупроводниковых приборов включает легирование ионной имплантацией подложки из GaAs, термообработку и формирование на подложке из GaAs эпитаксиального слоя GaAs. Согласно изобретению легирование подложки GaAs осуществляют имплантацией теллура энергией 200 кэВ дозой 10¹³-10¹⁵ см^-2 при температуре подложки 200°С, затем проводят термообработку при температуре 700°С в течение 30 мин в атмосфере аргона, а формирование эпитаксиального слоя GaAs на подложке из GaAs осуществляют со скоростью осаждения 1,5 нм/с при разложении Ga(СH₃)₃ при температуре 600°С и давлении водорода в процессе роста 76 мм рт.ст. Технический результат - снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления полупроводниковых приборов, включающий легирование подложки из GaAs ионной имплантацией, термообработку и формирование на подложке из GaAs эпитаксиального слоя GaAs, отличающийся тем, что легирование подложки GaAs осуществляют имплантацией теллура энергией 200 кэВ дозой 10¹³-10¹⁵ см^-2 при температуре подложки 200°С, затем проводят термообработку при температуре 700°С в течение 30 мин в атмосфере аргона, а формирование эпитаксиального слоя GaAs на подложке из GaAs осуществляют со скоростью осаждения 1,5 нм/с при разложении Ga(СH₃)₃ при температуре 600°С и давлении водорода в процессе роста 76 мм рт.ст.