Способ изготовления полупроводникового прибора Российский патент 2024 года по МПК H01L21/20 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления слоя аморфного кремния с пониженным значением дефектности.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат.5409857 США, МКИ H01L 21/20] нанесением на органическую подложку слоя аморфного кремния, который преобразуется в поликремний методом лазерной рекристаллизации. Полученный слой окисляется, проводится имплантация примеси в области стока/истока, формируется поликремниевый электрод затвора и изготавливаются боковые электроды к областям стока/истока. В таких приборах повышается сопротивление электродов затвора, который ухудшает электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат.5382537 США, МКИ H01L 21/265] согласно, которому слой аморфного кремния подвергается облучению эксимерным лазером с образованием затравочных кристаллов. Затем при температуре 600°С в течение 40 ч в атмосфере N₂ слой аморфного кремния подвергается кристаллизации с формированием крупнозернистого активного слоя.

Недостатками этого способа являются: высокая дефектность; образование механических напряжений; низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. Задача решается формированием слоя аморфного кремния фоторазложением молекул дисилана Si₂H₆ при воздействии луча эксимерного лазера энергией 140 мДж/импульс, давление в реакционной камере 2,66*10^-5 Па, скорости осаждения из газовой фазы слоя аморфного кремния 3,5 нм/с, при расходе дисилана Si₂H₆ 20 см³ /мин, температуре подложки 400°С и последующей термообработке при температуре 550°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 21,2%. 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 слоя аморфного кремния фоторазложением молекул дисилана Si₂H₆ при воздействии луча эксимерного лазера энергией 140 мДж/импульс, давление в реакционной камере 2,66.10^-5 Па, скорости осаждения из газовой фазы слоя аморфного кремния 3,5 нм/с, при расходе дисилана Si₂H₆ 20 см³/мин, температуре подложки 400°С и последующей термообработке при температуре 550°С в течение 30 мин, в атмосфере аргона, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Использование: для производства полупроводниковых приборов. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления полупроводниковых приборов включает процессы формирования активных областей полевого транзистора и электродов к ним, подзатворного оксида, слой аморфного кремния при этом формируют фоторазложением молекул дисилана Si₂H₆ при воздействии луча эксимерного лазера энергией 140 мДж/импульс, давление в реакционной камере 2,66⋅10^-5 Па, скорости осаждения из газовой фазы слоя аморфного кремния 3,5 нм/с при расходе дисилана Si₂H₆ 20 см³/мин, температуре подложки 400°С и последующей термообработке при температуре 550°С в течение 30 мин, в атмосфере аргона. Технический результат: обеспечение возможности снижения дефектности, улучшения технологичности, улучшения параметров приборов, повышения качества и увеличения процента выхода годных приборов. 1 табл.

Способ изготовления полупроводниковых приборов, включающий процессы формирования активных областей полевого транзистора и электродов к ним, подзатворного оксида, слоя аморфного кремния, отличающийся тем, что слой аморфного кремния формируют фоторазложением молекул дисилана Si₂H₆ при воздействии луча эксимерного лазера энергией 140 мДж/импульс, давлении в реакционной камере 2,66⋅10^-5 Па, скорости осаждения из газовой фазы слоя аморфного кремния 3,5 нм/с, при расходе дисилана Si₂H₆ 20 см³ /мин, температуре подложки 400°С и последующей термообработке при температуре 550°С в течение 30 мин в атмосфере аргона.