СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЧ LDMOS-ТРАНЗИСТОРНЫХ КРИСТАЛЛОВ С МНОГОСЛОЙНОЙ ДРЕЙФОВОЙ ОБЛАСТЬЮ СТОКА Российский патент 2024 года по МПК H01L21/335 H01L21/336 

Описание патента на изобретение RU2819581C1

Область техники, к которой относится изобретение:

Изобретение относится к области микроэлектронной техники и применяется при изготовлении мощных СВЧ LDMOS (Lateral Diffused Metal Oxide Semiconductor) транзисторов.

Уровень техники:

Известен способ изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов, запатентованный фирмой NXP и выбранный в качестве первого аналога [1], включающий формирование подзатворного диэлектрика и поликремниевых электродов затвора элементарных транзисторных структур на поверхности эпитаксиального слоя исходной кремниевой подложки, создание в эпитаксиальном слое областей, слаболегированных дрейфовых областей стока в виде двух последовательно соединенных ступеней одинаковой глубины с более высокой степенью легирования первой ступени (расположенной ближе к затвору) по сравнению со второй, высоколегированных областей стока и истока элементарных транзисторных структур, а также двухслойного полевого электрода (в [1] именуемого shield structure) и системы металлизации. За счет формирования двухслойной дрейфовой области стока в виде двух последовательно соединенных ступеней и двухслойного полевого электрода данный способ изготовления позволяет создавать СВЧ LDMOS-транзисторные кристаллы, характеризуемые высоким удельным током стока и, как следствие, высокой удельной выходной мощностью.

Основным недостатком первого аналога является повышение напряженности электрического поля вблизи затвора ввиду размещения у его края относительно высоколегированной ступени дрейфовой области стока. Данное обстоятельство повышает иижекцию горячих носителей заряда в диэлектрический слой вблизи затвора во время работы СВЧ транзистора, что негативно сказывается на надежности прибора. Также высокая напряженность электрического ноля вблизи затвора увеличивает риск пробоя паразитного биполярного транзистора, что ведет к катастрофическому отказу прибора. Таким образом, способ изготовления [1] позволяет улучшить электрические параметры СВЧ LDMOS-транзисторов, но в ущерб их надежности.

Другой известный способ изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов, запатентованный ОАО «НПП «Пульсар» и выбранный в качестве второго аналога [2], включает создание сквозных диффузионных истоковых областей элементарных транзисторных структур в высокоомном эпитаксиальном р -слое исходной кремниевой подложки, выращивание подзатворного диэлектрика и формирование иоликремниевых электродов затвора элементарных структур на поверхности высокоомного слоя подложки, создание />областей элементарных транзисторных структур в высокоомном слое подложки посредством внедрения ионов бора в подложку с использованием в качестве защитной маски поликремниевых электродов затвора и слоев фоторезиста и последующего диффузионного перераспределения внедренной примеси, формирование многослойных дрейфовых областей стока (в [2] именуемых многоступенчатыми слаболегированными областями стока) элементарных транзисторных структур, создание высоколегированных областей стока и истока элементарных транзисторных структур в высокоомном р -слое подложки посредством внедрения в подложку ионов мышьяка при использовании в качестве защитной маски иоликремниевых электродов затвора и слоев фоторезиста и последующего диффузионного перераспределения внедреннойпримеси, формирование металлических полевых электродов, электродов стока и затвора элементарных транзисторных структур на лицевой стороне подложки и общего металлического электрода истока транзисторной структуры на ее тыльной стороне. Ключевой особенностью данного способа является то, что создаваемые многослойные (или согласно терминологии [2] многоступенчатые) дрейфовые области стока характеризуются последовательно возрастающей глубиной и степенью легирования ступеней в направлении от поликремниевого затвора к высоколегированной области стока. Благодаря такой конфигурации дрейфовых областей стока достигается существенное снижение напряженности электрического поля вблизи затвора и инжекции горячих носителей заряда.

Основным недостатком второго аналога является снижение удельного тока стока и повышение удельного сопротивления сток-исток в открытом состоянии. Таким образом, способ изготовления [2] характеризуется высокой надежностью изготавливаемых СВЧ LDMOS-транзисторов, однако не позволяет достичь высоких удельных электрических параметров.

В качестве прототипа выбран способ изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов, запатентованный фирмой Ampleon |3|. Данный способ включает формирование на поверхности эпитаксиалыюго слоя кремниевой подложки поликремниевых электродов затвора, ^-областей, слаболегированных дрейфовых областей стока, высоколегированных областей стока и истока, полевого электрода (в |3] именуемого electrically conductive shield element) и системы металлизации. Ключевой особенностью данного способа является создание многослойного полевого электрода, включающего вплоть до трех слоев. Такая конфигурация полевого электрода позволяет эффективно подавлять напряженности электрического поля вблизи затвора, а следовательно и иижекцию горячих носителей заряда, и одновременно повысить концентрацию примеси в дрейфовых областях стока, чтобы добиться высоких значений удельных электрических параметров.

Основным недостатком прототипа выступает использование простойравномерно легированной дрейфовой области стока. Из-за этого, несмотря на высокие значения удельных электрических параметров по сравнению с приборами предыдущих поколений, в настоящее время такая конструкция не может обеспечить требуемый уровень таких параметров как ток стока и сопротивления сток-исток в открытом состоянии, в значительной степени определяющих уровень выходной мощности.

Раскрытие сущности изобретения:

Технический результат настоящего изобретения - создание способа изготовления СВЧ LDMOS-транзисториого кристалла, позволяющего сочетать низкий уровень инжекции горячих носителей заряда в диэлектрический слой вблизи затвора, минимальный риск пробоя паразитного биполярного транзистора, выдающиеся значения удельных электрических параметров, включая ток стока и сопротивления сток-исток в открытом состоянии, соответствующих современным требованиям.

Технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления СВЧ LDMOS-транзисторного кристалла, включающем выращивание эпитаксиального слоя (01) на кремниевой подложке (02) с кристаллографической ориентацией (100), создание канавок в эпитаксиальном слое глубиной 200-500 нм, создание глубоких областей истока, создание дрейфовых областей стока (03), выращивание жертвенного диэлектрического слоя толщиной 300-600 А, формирование нодзатвориых ступенек методом жидкостного травления жертвенного диэлектрического слоя, выращивание подзатворного диэлектрического слоя (04) толщиной 150-300 А, нанесение на подзатворный диэлектрический слой слоя поликремния толщиной 200-500 нм, легирование слоя поликремния фосфором, формирование из слоя поликремния затворов (05) элементарных транзисторных структур методом плазмохимического травления, создание -областей методом самосовмещенного легирования, нанесение диэлектрического слоя для формирование спейсеров на боковых гранях затворов, формирование спейсеров методом плазмохимического травления, создание высоколегированных областей стока (06) и истока, формирование контактов стока, истока и затвора элементарных транзисторных структур при помощи создания силицида кобальта, осаждение толстого защитного диэлектрического слоя, формирование трехслойных полевых электродов (07) из тугоплавкого электропроводящего материала на основе нитрида гитана, вскрытие в толстом защитном диэлектрическом слое контактных окон, формирование системы металлизации, состоящей из пяти слоев металла на основе алюминия, формирование дрейфовых областей стока происходит из нескольких слоев (в несколько стадий), благодаря чему каждая дрейфовая область стока характеризуется немонотонным распределением примеси как в продольном, так и в поперечном направлении (фиг. 1-5). Причем ближайший к затвору участок дрейфовых областей стока (участок 1 (08) характеризуется наименьшей глубиной и средним суммарным по глубине количеством атомов примеси, участок, расположенный в середине дрейфовой области стока (участок 2 (09), характеризуется средней глубиной и наименьшим суммарным по глубине количеством атомов примеси, участок, расположенный под областью стока и вблизи нее (участок 3 (10), характеризуется наибольшей глубиной и наибольшим суммарным по глубине количеством атомов примеси. Кроме того, в каждом из этих участков дрейфовых областей стока локальный максимум распределения примеси располагается не вблизи поверхности, а на некоторой глубине (фиг. 6). Для создания перечисленных участков используются четыре слоя дрейфовой области стока. Для создания участка 3 используются первый (11) и второй слои (12) дрейфовой области стока. Для создания участка 1 используются второй (11) и третий (13) слои дрейфовой области стока. Для создания участка 2 используются второй (12) и четвертый (14) слои дрейфовой области стока, причем, для избегания формирования на границе участков 1 и 2 локального максимума распределения примеси, между третьим и четвертый слоями оставляется зазор 0,1-0,3 мкм.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов отличается конструкцией и технологическим маршрутом создания дрейфовой области стока, новой совокупностью, последовательностью выполнения и режимами технологических операций, в результате чего создаваемая перед формированием поликремниевого затвора дрейфовая область стока характеризуется неравномерным и немонотонным распределением примеси как в продольном, так и в поперечном направлении, и состоит из четырех слоев. Новый фрагмент технологического маршрута изготовления включает следующие технологические операции: выращивание жертвенного слоя оксида кремния, нанесение слоя фоторезиста, вскрытие в слое фоторезиста методом фотолитографии окон вокруг мест, где будут находиться области стока (06), легирование эпитаксиального слоя (01) фосфором методом ионной имплантации с последующим удалением слоя фоторезиста, проведение диффузионной разгонки примеси - для создания первого слоя дрейфовых областей стока (11); нанесение слоя фоторезиста, вскрытие в слое фоторезиста методом фотолитографии окон, границы которых соответствуют краям поликремниевых затворов (05) двух соседних элементарных транзисторных структур, легирование эпитаксиального слоя (01) фосфором методом ионной с последующим удалением слоя фоторезиста -для создания второго слоя дрейфовых областей стока (12); нанесение слоя фоторезиста, вскрытие в слое фоторезиста методом фотолитографии окон, одна граница которых соответствуют краям поликремниевых затворов (05), а вторая - краям полевых электродов (07), легирование эпитаксиального слоя фосфором методом ионной имплантации с последующим удалением слоя фоторезиста - для создания третьего слоя дрейфовых областей стока (13); нанесение слоя фоторезиста, вскрытие в слое фоторезиста методом фотолитографии окон, границы которых отстоят от границ третьего слоя дрейфовых областей стока (13) двух соседних элементарных транзисторных структур на 0,1-0,3 мкм, легирование эпитаксиального слоя (01) фосфоромметодом ионной имплантации с последующим удалением слоя фоторезиста и травлением жертвенного слоя оксида кремния - для создания четвертого слоя дрейфовых областей стока (14). Таким образом, заявляемый способ изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов отвечает критерию изобретения «новизна».

Создание в заявляемом способе изготовления в дрейфовой области стока участка 1 (08) с наименьшей глубиной и средним суммарным по глубине количеством атомов примеси относительно других участков позволяет повысить дозу легирования относительно равномерно легированной дрейфовой области стока (15) на наиболее важном с точки зрения процессов инжекции носителей заряда из канала и растекания тока участке дрейфовой области, благодаря чему достичь высокого значения удельного тока стока и низкого значения удельного сопротивления сток-исток в открытом состоянии СВЧ LDMOS-транзистора (таблица 1).

Создание в заявляемом способе изготовления кристаллов в дрейфовой области стока участка 2 (09) с средней глубиной и наименьшим суммарным по глубине количеством атомов примеси относительно других участков дрейфовой области позволяет скомпенсировать повышение дозы легирования в участке 1 и обеспечить тот же уровень напряжения пробоя сток-исток, что и равномерно легированная дрейфовая область стока (15). Большая глубина данного участка позволяет скомпенсировать увеличение сопротивления, вызванное относительно небольшим суммарным по глубине количеством атомов примеси.

Создание в заявляемом способе изготовления в дрейфовой области стока участка 3 (10) с наибольшей глубиной и наибольшим суммарным по глубине количеством атомов примеси относительно других участков позволяет достичь пробивая LDMOS-структуры по напряжению сток-исток в вертикальном направлении, благодаря чему минимизировать риск пробоя паразитного биполярного транзистора.

Достижение в заявляемом способе изготовления максимумаконцентрации примеси по глубине дрейфовой области стока не вблизи поверхности, а на некоторой глубине, позволяет снизить плотность тока вблизи поверхности структуры (фиг. 7, 8), где напряженности электрического поля особенно высока, благодаря чему скомпенсировать повышение напряженности электрического поля в участке 1, вызванное повышением дозы легирования, и снизить уровень инжекции горячих носителей заряда.

В совокупности перечисленные факторы позволяют одновременно достичь низкого уровня инжекции горячих носителей заряда, минимального риска пробоя паразитного биполярного транзистора, высокого значения удельного тока стока и низкого значения удельного сопротивления сток-исток в открытом состоянии. Таким образом достигается улучшение электрических параметров и надежности СВЧ транзистора, то есть проявляет новое техническое свойство. Следовательно, заявляемый способ изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов соответствует критерию «изобретательский уровень».

Описание чертежей:

На фиг. 1 изображена схема многослойной дрейфовой областью стока, создаваемой в соответствии с предлагаемым способом изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов, на которой обозначены участки 1, 2 и 3. Данное изображение носит схематический характер, относительные размеры изображенных на нем элементов не соотносятся с элементами реального транзисторного кристалла.

На фиг. 2 изображен этап создания первого слоя дрейфовой области стока, создаваемой в соответствии с предлагаемым способом изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов - шаг 2 описания способа осуществление изобретения. Данное изображение носит схематический характер, относительные размеры изображенных на нем элементов не соотносятся с элементами реального транзисторного кристалла.

На фиг. 3 изображен этап создания второго слоя дрейфовой областистока, создаваемой в соответствии с предлагаемым способом изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов - шаг 3 описания способа осуществление изобретения. Данное изображение носит схематический характер, относительные размеры изображенных на нем элементов не соотносятся с элементами реального транзисторного кристалла.

На фиг. 4 изображен этап создания третьего слоя дрейфовой области стока, создаваемой в соответствии с предлагаемым способом изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов - шаг 4 описания способа осуществление изобретения. Данное изображение носит схематический характер, относительные размеры изображенных на нем элементов не соотносятся с элементами реального транзисторного кристалла.

На фиг. 5 изображен этап создания четвертого слоя дрейфовой области стока, создаваемой в соответствии с предлагаемым способом изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов - шаг 5 описания способа осуществление изобретения. Зазор между третьим и четвертый слоями для наглядности увеличен, также на фиг. 5 не учтено влияние диффузионной разгонки примеси, проводимой на шаге 6 описания способа осуществление изобретения. Данное изображение носит схематический характер, относительные размеры изображенных на нем элементов не соотносятся с элементами реального транзисторного кристалла.

На фиг. 6 изображены распределения концентрации фосфора по глубине на участках 1 (16), 2 (17) и 3 (18) модели многослойной дрейфовой области стока, создаваемой в соответствии с предлагаемым способом изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов, и модели равномерно легированной дрейфовой области стока - т.е. как в прототипе (19). Распределение концентрации фосфора в модели равномерно легированной дрейфовой области стока соответствует условию достижения максимального уровня напряжения пробоя сток-исток.

На фиг.7 изображено распределение плотности тока в модели многослойной дрейфовой области стока, создаваемой в соответствии спредлагаемым способом изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов. Основные электрические параметры данной модели приведены в таблице 1 в графе «Многослойная ДОС».

На фиг. 8 изображено распределение плотности тока в модели равномерно легированной дрейфовой области стока (как в прототипе). Основные электрические параметры данной модели приведены в таблице 1 в графе «Равномерная ДОС».

На перечисленных фигурах введены следующие обозначения:

01 - эпитаксиальный слой;

02 - кремниевая подложка;

03 -дрейфовая область стока;

04 - подзатворный диэлектрический слой;

05 - затвор;

06 - область стока;

07 - полевой электрод;

08 - участок 1 дрейфовой области стока, расположенный у края затвора;

09 - участок 2 дрейфовой области стока, расположенный в ее середине;

10 - участок 3 дрейфовой области стока, расположенный под областью стока и вблизи нее;

11 - первый слой дрейфовой области стока;

12 - второй слой дрейфовой области стока;

13 - третий слой дрейфовой области стока;

14 - четвертый слой дрейфовой области стока;

15 - равномерно легированная дрейфовая область стока;

16 - распределение концентрации фосфора по глубине на участке 1 модели многослойной дрейфовой области стока;

17 - распределение концентрации фосфора по глубине на участке 2 модели многослойной дрейфовой области стока;

18 - распределение концентрации фосфора по глубине на участке 3 модели многослойной дрейфовой области стока;

19 - распределение концентрации фосфора по глубине модели равномерно легированной дрейфовой области стока (как в прототипе);

20 - электрический контакт к области стока. Осуществление изобретения:

Изобретение осуществляется следующим образом.

1. Создается полупроводниковая структура по известному способу изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов, включающая выращивание эпитаксиального слоя (01) на кремниевой подложке (02) с кристаллографической ориентацией (100), создание канавки в эпитаксиальном слое глубиной 200-500 нм, создание глубокой области истока и заполнение канавки диэлектрическим слоем.

2. Выращиванием жертвенного слоя оксида кремния толщиной 100-300 А, нанесением слоя фоторезиста, вскрытием в слое фоторезиста методом фотолитографии окон вокруг мест, где будут находиться области стока (будут созданы на шаге 6) (06), легированием эпитаксиального слоя (01) фосфором методом ионной имплантации с энергией ионов 200-300 кэВ и дозой 0,06-0,16 мкКл/см с последующим удалением слоя фоторезиста, проведением диффузионной разгонки примеси при температуре 1000°С в течении 50-100 минут создается первый слой дрейфовых областей стока (11) - фиг. 2.

3. Нанесением слоя фоторезиста, вскрытием в слое фоторезиста методом фотолитографии окон, границы которых соответствуют краям поликремниевых затворов (05) двух соседних элементарных транзисторных структур (которые будут созданы на шаге 6), легированием эпитаксиального слоя (01) фосфором методом ионной имплантации с энергией ионов 60-90 кэВ и дозой 0,05-0,1 мкКл/см2 с последующим удалением слоя фоторезиста создается второй слой дрейфовых областей стока (12) - фиг. 3.

4. Нанесением слоя фоторезиста, вскрытием в слое фоторезиста методом фотолитографии окон, одна граница которых соответствуют краямполикремниевых затворов (05), а вторая - краям полевых электродов (которые будут созданы на шаге 7) (07), легированием эпитаксиального слоя (01) фосфором методом ионной имплантации с энергией ионов 150-250 кэВ и дозой 0,3-0,5 мкКл/см2 с последующим удалением слоя фоторезиста создается третий слой дрейфовых областей стока (13) - фиг. 4.

5. Нанесением слоя фоторезиста, вскрытием в слое фоторезиста методом фотолитографии окон, границы которых отстоят от границ третьего слоя дрейфовых областей стока (13) двух соседних элементарных транзисторных структур на 0,1-0,3 мкм, легированием р -эпитаксиального слоя (01) фосфором методом ионной имплантации с энергией ионов 200-300 кэВ и дозой 0,24-0,4 мкКл/см2 с последующим удалением слоя фоторезиста и травлением жертвенного слоя оксида кремния создается четвертый слой дрейфовых областей стока (14) - фиг. 5.

6. В соответствии с известным способом изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов проводится выращивание жертвенного слоя оксида кремния толщиной 300-600 А, формирование подзатворной ступеньки методом жидкостного травления жертвенного слоя, выращивание подзатворного диэлектрического слоя толщиной 150-300 А, нанесение на подзатворный диэлектрический слой слоя поликремния толщиной 200-500 нм, легирование слоя иоликремния фосфором, формирование из слоя поликремния затворов (05) элементарных транзисторных структур методом плазмохимического травления, создание области методом самосовмещенного легирования, проведением диффузионной разгонки примеси при температуре 1000°С в течении 50-100 минут, нанесение диэлектрического слоя для формирование спейсеров на боковых гранях затворов, формирование спейсеров методом плазмохимического травления, создание высоколегированных областей стока (06) и истока, формирование контактов стока, истока и затвора элементарных транзисторных структур при помощи создания силицида кобальта, осаждение толстого защитного диэлектрического слоя.

7. Осаждением слоя тугоплавкого электропроводящего материала на основе нитрида титана, нанесением слоя фоторезиста, формированием в слое фоторезиста методом фотолитографии необходимого топологического рисунка, плазмохимическим травлением по полученной фоторсзистивной маске слоя проводника на основе нитрида титана формируется полевой электрод (07) над дрейфовой областью стока.

8. Осаждением диэлектрического слоя, химико-механической полировкой осажденного слоя, нанесением слоя фоторезиста, формированием в слое фоторезиста методом фотолитографии необходимого топологического рисунка, плазмохимическим травлением по полученной фоторезистивной маске диэлектрического слоя, заиылсиием вытравленных контактных окон вольфрамом, химико-механической полировкой слоя вольфрама формируются электрические контакты к n+ -областям стока (20), истока и затвора.

9. Нанесением слоя проводящего материала на основе алюминия, нанесением слоя фоторезиста, формированием в слое фоторезиста методом фотолитографии необходимого топологического рисунка, плазмохимическим травлением по полученной фоторезистивной маске проводящего слоя создается слой первого металла.

10. Осаждением диэлектрического слоя, химико-механической полировкой осажденного слоя, нанесением слоя фоторезиста, формированием в слое фоторезиста методом фотолитографии необходимого топологического рисунка, плазмохимическим травлением но полученной фоторезистивной маске диэлектрического слоя, запылеиием вытравленных контактных окон вольфрамом, химико-механической полировкой слоя вольфрама создаются первые межслойные контактные отверстия.

11. По аналогии с шагами 9 и 10 последовательно создаются: второй слой металла, вторые межслойные контактные отверстия, второй слой металла, вторые межслойные контактные отверстия, третий слой металла, третьи межслойные контактные отверстия, четвертый слой металла, четвертые межслойные контактные отверстия, пятый слой металла.

12. Осаждением пассивирующего диэлектрического слоя, нанесением слоя фоторезиста, формированием в слое фоторезиста методом фотолитографии необходимого топологического рисунка, плазмохимическим травлением по полученной фоторезистивной маске пассивирующего диэлектрического слоя создаются контактные площадки транзисторного кристалла.

Источники информации:

1. Патент США US 7521768 (132) «Electric device comprising an LDMOS transistor», опубликован 21.04.2009 г. (аналог).

2. Патент РФ RU 2498448 (С1) «Способ изготовления СВЧ LDMOS-транзисторов», опубликован 10.11.2013 г. (аналог).

3. Патент стран Европы ЕР 2383786 (B1) ((Semiconductor transistor comprising two electrically conductive shield elements», опубликован 15.08.2018 г. (прототип).

Похожие патенты RU2819581C1

название год авторы номер документа
КОНСТРУКЦИЯ ДИСКРЕТНОГО СВЧ LDMOS-ТРАНЗИСТОРНОГО КРИСТАЛЛА С УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ЭКРАНИРУЮЩЕЙ ШИНОЙ ИСТОКА 2024
  • Куршев Павел Леонидович
  • Алексеев Роман Павлович
  • Цоцорин Андрей Николаевич
  • Пролубников Павел Владимирович
RU2819579C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ 2012
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Корнеев Сергей Викторович
  • Крымко Михаил Миронович
RU2498448C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНЫХ КРЕМНИЕВЫХ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ 2013
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Корнеев Сергей Викторович
  • Крымко Михаил Миронович
  • Романовский Станислав Михайлович
RU2535283C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНЫХ КРЕМНИЕВЫХ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ С МОДЕРНИЗИРОВАННЫМ ЗАТВОРНЫМ УЗЛОМ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЯЧЕЕК 2016
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Романовский Станислав Михайлович
  • Семешина Ирина Петровна
RU2639579C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНОЙ СВЧ LDMOS СТРУКТУРЫ 2012
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Корнеев Сергей Викторович
  • Крымко Михаил Миронович
RU2515124C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ 2010
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Бычков Сергей Сергеевич
  • Крымко Михаил Миронович
  • Пекарчук Татьяна Николаевна
  • Сопов Олег Вениаминович
RU2439744C1
МОЩНЫЙ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОР И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2011
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Бельков Александр Константинович
  • Бычков Сергей Сергеевич
  • Пекарчук Татьяна Николаевна
  • Романовский Станислав Михайлович
RU2473150C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЧ МОЩНЫХ ПОЛЕВЫХ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ 2008
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Бычков Сергей Сергеевич
  • Ерохин Сергей Александрович
  • Пекарчук Татьяна Николаевна
RU2364984C1
Способ изготовления силового полупроводникового транзистора 2016
  • Басовский Андрей Андреевич
  • Рябев Алексей Николаевич
  • Ануров Алексей Евгеньевич
  • Плясунов Виктор Алексеевич
RU2623845C1
Способ изготовления латерального ДМОП - транзистора с увеличенным значением напряжения пробоя 2023
  • Шоболова Тамара Александровна
  • Шоболов Евгений Львович
  • Мокеев Александр Сергеевич
  • Герасимов Владимир Александрович
  • Серов Сергей Дмитриевич
  • Трушин Сергей Александрович
  • Кузнецов Сергей Николаевич
  • Суродин Сергей Иванович
  • Рудаков Сергей Дмитриевич
RU2803252C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 819 581 C1

Реферат патента 2024 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЧ LDMOS-ТРАНЗИСТОРНЫХ КРИСТАЛЛОВ С МНОГОСЛОЙНОЙ ДРЕЙФОВОЙ ОБЛАСТЬЮ СТОКА

Изобретение относится к области микроэлектронной. Cпособ изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов на кремниевой подложке в высокоомном эпитаксиальном слое p-типа проводимости включает формирование областей истока, стока, затвора, нескольких диффузионных стоковых областей с различной глубиной и степенью легирования, и многослойной металлизации с использованием операций фотолитографии, травления и ионного легирования соответствующих слоев и областей. При этом согласно изобретению формируют дрейфовую область стока, характеризуемую неравномерным и немонотонным распределением примеси как в продольном, так и в поперечном направлении и состоящую из четырех слоев, образующих три участка, различающихся глубиной и суммарным по глубине количеством атомов примеси, в каждом из этих участков локальный максимум распределения примеси располагается на некоторой глубине. Изобретение позволяет изготавливать СВЧ LDMOS-транзисторные кристаллы, сочетающие высокую надежность и улучшенные значения удельных электрических параметров, включая ток стока и сопротивления сток-исток в открытом состоянии. 8 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 819 581 C1

Способ изготовления СВЧ LDMOS-транзисторных кристаллов, включающий выращивание p--эпитаксиального слоя на кремниевой p+-подложке с кристаллографической ориентацией (100), создание канавок в p--эпитаксиальном слое, создание глубоких p+-областей истока, создание дрейфовых областей стока, выращивание жертвенного диэлектрического слоя, формирование подзатворных ступенек методом жидкостного травления жертвенного диэлектрического слоя, выращивание подзатворного диэлектрического слоя, нанесение на подзатворный диэлектрический слой слоя поликремния, легирование слоя поликремния фосфором, формирование из слоя поликремния затворов элементарных транзисторных структур методом плазмохимического травления, создание p--областей методом самосовмещенного легирования, нанесение диэлектрического слоя для формирования спейсеров на боковых гранях затворов, формирование спейсеров методом плазмохимического травления, создание высоколегированных n+-областей стока и истока, формирование контактов стока, истока и затвора элементарных транзисторных структур при помощи создания силицида кобальта, осаждение толстого защитного диэлектрического слоя, формирование трехслойных полевых электродов из тугоплавкого электропроводящего материала на основе нитрида титана, вскрытие в толстом защитном диэлектрическом слое контактных окон, формирование системы металлизации, состоящей из пяти слоев металла на основе алюминия, отличающийся тем, что формирование дрейфовых областей стока происходит из нескольких слоев, образующих три участка, причем ближайший к затвору участок характеризуется наименьшей глубиной и средним суммарным по глубине количеством атомов примеси, участок, расположенный в середине, характеризуется средней глубиной и наименьшим суммарным по глубине количеством атомов примеси, участок, расположенный под n+-областью стока и вблизи нее, характеризуется наибольшей глубиной и наибольшим суммарным по глубине количеством атомов примеси, кроме того, в каждом из этих участков локальный максимум распределения примеси располагается не вблизи поверхности, а на некоторой глубине.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2819581C1

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ 2012
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Корнеев Сергей Викторович
  • Крымко Михаил Миронович
RU2498448C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНОЙ СВЧ LDMOS СТРУКТУРЫ 2012
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Корнеев Сергей Викторович
  • Крымко Михаил Миронович
RU2515124C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНЫХ КРЕМНИЕВЫХ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ С МОДЕРНИЗИРОВАННЫМ ЗАТВОРНЫМ УЗЛОМ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЯЧЕЕК 2016
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Романовский Станислав Михайлович
  • Семешина Ирина Петровна
RU2639579C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОЩНЫХ КРЕМНИЕВЫХ СВЧ LDMOS ТРАНЗИСТОРОВ 2013
  • Бачурин Виктор Васильевич
  • Корнеев Сергей Викторович
  • Крымко Михаил Миронович
  • Романовский Станислав Михайлович
RU2535283C1
US 7365402 B2, 29.04.2008.

RU 2 819 581 C1

Авторы

Куршев Павел Леонидович

Алексеев Роман Павлович

Цоцорин Андрей Николаевич

Бельков Вячеслав Евгеньевич

Даты

2024-05-21Публикация

2024-02-01Подача