Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2023 года по МПК H01L21/20 H01L21/331 

Способ изготовления полупроводникового прибора

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженным значением дефектности.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5159417 США, МКИ H01L 29/78], который содержит слаболегированные сток и исток, затвор полевого транзистора состоит из двух отдельно формируемых элементов, один из которых расположен симметрично относительно стока и истока, а другой находится над областью истока и частично перекрывает первый элемент, оба элемента затвора электрически соединяются общим затворным электродом. В таких приборах из-за нетехнологичности формирование защитной изолирующей пленки образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5393683 США, МКИ H01L 21/265] который предусматривает формирование двухслойного затворного оксида на кремниевой подложке, сначала окислением подложки в кислородосодержащей атмосфере, а затем окислением в атмосфере N₂O. Соотношение слоев по толщине (в %) 80:20 от суммарной толщины 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 подзатворного диоксида кремния в газовой среде SiH₄-CO₂-HCI-H₂, при расходе водорода 110-120 л/мин, силана SiH₄ 360-500 мл/мин, соотношение между величинами расхода СО₂ и силана SiH₄ 15:1, температуре подложки 850-1050°С, расходе хлористого водорода 0.1-1,0% и скорости осаждения диоксида кремния 22 нм/мин и последующей термообработке при температуре 600°С в течение 30 мин, в атмосфере аргона.

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%.

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 формированием подзатворного диоксида кремния в газовой среде SiH₄-CO₂-HCI-H₂, при расходе водорода 110-120 л/мин, силана SiH₄ 360-500 мл/мин, соотношение между величинами расхода СО₂ и силана SiH₄ 15:1, температуре подложки 850-1050°С, расходе хлористого водорода 0.1-1,0% и скорости осаждения диоксида кремния 22 нм/мин и последующей термообработке при температуре 600°С в течение 30 мин, в атмосфере аргона, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности, к технологии изготовления полевого транзистора с пониженным значением дефектности. Сущность: формируют диоксид кремния на кремниевой подложке р-типа проводимости, с ориентацией (100) и удельным сопротивлением 10 Ом.см, в газовой среде SiH₄-CO₂-HCI-H₂, при расходе водорода 110-120 л/мин, расходе силана SiH₄ 360-500 мл/мин, соотношение между величинами расхода СО₂ и силана SiH₄ 15:1, температуре подложки 850-1050°С, расходе хлористого водорода 0.1-1,0% и скорости осаждения диоксида кремния 22 нм/мин и последующей термообработке при температуре 600°С в течение 30 мин, в атмосфере аргона. Выращивание слоя окисла с применением хлористого водорода обеспечивает взаимодействие со свободными атомами кремния и предотвращает их внедрение в окисел и тем самым снижается дефектность. 1 табл.

Способ изготовления полупроводниковых приборов, включающий процессы формирования активных областей полевого транзистора и электродов к ним, подзатворного оксида на кремниевой подложке, в кислородосодержащей атмосфере, отличающийся тем, что подзатворный диоксид кремния формируют в газовой среде SiH₄-CO₂-HCI-H₂, при расходе водорода 110-120 л/мин, силана SiH₄ 360-500 мл/мин, соотношение между величинами расхода СО₂ и силана SiH₄ 15:1, температуре подложки 850-1050°С, расходе хлористого водорода 0,1-1,0% и скорости осаждения диоксида кремния 22 нм/мин и последующей термообработке при температуре 600°С в течение 30 мин, в атмосфере аргона.