Способ изготовления полупроводникового прибора

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевых транзисторов с пониженными токами утечек.

Известен способ изготовления полевого транзистора [Патент 5373191 США, МКИ H01L 29/80], обеспечивающий снижение паразитных сопротивлений и емкостей. Металлический затвор формируется в углублении, ширина которого определяется шириной канавки в верхнем n⁺ слое и толщиной пристеночных изолирующих спейсеров. Из-за различия применяемых материалов при изготовлении приборов повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры изделий

Известен способ изготовления полевого транзистора [Патент 5393683 США, МКИ H01L 21/265] который предусматривает формирование двухслойного затворного оксида на кремниевой подложки. Сначала окисляют подложки в кислородосодержащей атмосфере, а затем окисляют в атмосфере NO₂. Соотношение слоев по толщине (в %) составляет 80:20 от суммарной толщины слоя.

Недостатками этого способа являются: повышенные значения тока утечки; низкая технологичность; высокая дефектность.

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

Задача решается формированием слоя подзатворного оксида при температуре 1200°С в течении 14 мин. в потоке 1500 см³/мин осушенного кислорода, с последующим отжигом при температуре 500°С в течении 10 мин. во влажном азоте при расходе пропускаемого через трихлорэтилен азота 80-100 см³/мин.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния n - проводимости ориентации (100) слой оксида выращиваем при температуре 1200°С в течении 14 мин. в потоке осушенного кислорода с расходом 1500 см³/мин., в присутствии трихлорэтилена. Хлор вводили в окисел добавляя к кислороду азот, пропущенный через сосуд с трихлорэтиленом при температуре 34°С. Затем отжигали в потоке азота в течение 10 мин. при температуре 500°С. Пленки оксида формировали при расходе пропускаемого через трихлорэтилен азота 80-100 см³/мин. В последующем формировали активные области полевого транзистора и контакты по стандартной технологии. Хлор препятствует внедрению щелочных ионов в оксид во время выращивания и нейтрализует их в самом оксиде. Что приводит к уменьшению плотности поверхностных состояний.

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 14,9%.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования слоя подзатворного оксида при температуре 1200°С в течении 14 мин. в потоке осушенного кислорода в присутствии трихлорэтилена с последующим отжигом в течение 10 мин. в потоке азота позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Технический результат: снижение тока утечки, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличения процента выхода годных.