Способ изготовления контактов Российский патент 2024 года по МПК H01L21/285 

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления термостабильных контактов с низким сопротивлением.

Известен способ изготовления контактов [Патент 5100838 США, МКИ H01L 21/283] для интегральных схем, позволяющий облегчить процесс формирования топологического рисунка вышележащих слоев. Поверхность окисленной подложки кремния Si последовательно покрывается слоями WSi₂ и SiO₂, которые затем стравливаются с образованием регулярных проводящих линий, разделенных зазором. На боковых стенках ступенек проводящих линий формируются изолирующие SiO₂ спейсеры, уменьшающие ширину зазора. Поверхность структуры покрывается полностью заполняющим объем зазора вторым конформным проводящим слоем, который затем стравливается. Далее объем зазора снова заполняется проводящим материалом. В таких приборах из-за низкой технологичности процесса формирования контактов ухудшаются характеристики приборов и повышаются токи утечки.

Известен способ изготовления контактов [Пат.5309025 США, МКИ H01L 23/29] для полупроводниковых кристаллов, имеющих повышенную прочность на отрыв. С этой целью на площадке создается матрица из островков металлизации, например в виде прямоугольных площадок, в которых нижний барьерный слой образован TiN, а верхним проводящим слоем служит Al, Ti или W. Затем на всю площадь контакта наносится второй проводящий слой Al.

Недостатками способа являются:

- высокие значения сопротивления контакта;

- низкая технологичность;

- высокая плотность дефектов.

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

Задача решается формированием барьерных пленок TaN реактивным распылением в смеси Аг+10%N₂, при температуре Si-подложек 400°С, давлении 10^-4 Па, толщиной 30 нм; со скоростью нанесения 1,5 нм/мин, с последующей термообработкой структур при температуре 500°С в вакууме, в течение 30 мин.

Технология способа состоит в следующем: на подложке кремния Si с ориентацией (100), удельным сопротивлением 10 Ом*см, наносят барьерные слои пленок Ta-N реактивным распылением в смеси Аг+10%N₂, толщиной ТаN 30 нм; со скоростью нанесения 1,5 нм/мин, температура Si-подложек была 400°С, давления 10^-4 Па. Затем проводили термообработку при температуре 500°С. Термообработку структур проводили в вакууме, в течение 30 мин. Слои осажденные в среде Аг+10%N₂- сохраняют свои барьерные свойства до 600°С и слои полученные при 10%N₂, являются стехиометрическим соединением - TaN.

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 18,4%.

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

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

Предложенный способ изготовления контактов путем формирования барьерных пленок TaN реактивным распылением в смеси Аг+10%N₂, при температуре Si-подложек 400°С, давлении 10^-4 Па, толщиной 30 нм; со скоростью нанесения 1,5 нм/мин, с последующей термообработкой структур при температуре 500°С в вакууме, в течение 30 мин, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления термостабильных контактов с низким сопротивлением. Способ изготовления контактов полупроводникового прибора включает формирование барьерного слоя на основе нитрида тантала TaN на кремниевой подложке, при этом барьерный слой на основе TaN формируют реактивным распылением в смеси Аг+10%N₂, при температуре Si-подложек 400°С, давлении 10-4 Па, толщиной 30 нм, со скоростью нанесения 1,5 нм/мин, с последующей термообработкой структур при температуре 500°С в вакууме, в течение 30 мин. Изобретение обеспечивает снижение сопротивления контакта, технологичность изготовления, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Способ изготовления контактов полупроводникового прибора, включающий формирование барьерного слоя на основе нитрида тантала TaN на кремниевой подложке, отличающийся тем, что барьерный слой формируют на основе нитрида тантала TaN, формируют реактивным распылением в смеси Аг+10%N₂, при температуре Si-подложек 400°С, давлении 10-4 Па, толщиной 30 нм, со скоростью нанесения 1,5 нм/мин, с последующей термообработкой структур при температуре 500°С в вакууме, в течение 30 мин.