×
20.07.2014
216.012.e288

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДА ШОТТКИ И ДИОД ШОТТКИ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002523778
Дата охранного документа
20.07.2014
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области полупроводниковой промышленности, в частности к диодам Шоттки, и может быть использовано при создании микросхем радиочастотной идентификации в диапазоне частот сканирующего электромагнитного поля СВЧ-диапазона. Способ изготовления диода Шоттки включает формирование области N-типа внутри подложки P-типа, формирование разделительных областей двуокиси кремния на подложке P-типа и области N-кармана, формирование в области N-кармана области с более низкой концентрацией примеси, формирование высоколегированных областей P+-типа на подложке P-типа и высоколегированных областей N+-типа в области N-кармана, осаждение слоя межслойной изоляции с последующей термообработкой, фотокопию вскрытия окон к области с более низкой концентрацией примеси, на которую напыляется слой Pt с последующей термообработкой, стравливание слоя Pt с областей вне зоны анода диода Шоттки, вскрытие контактных окон к P+-областям и N-областям, напыление слоя Al+Si и проведение фотолитографии по металлизации с последующей термообработкой. Изобретение позволяет получить низкобарьерный диод Шоттки с высокочастотными характеристиками и большим пробивным напряжением. Способ изготовления диода Шоттки может быть интегрирован в базовый технологический процесс изготовления КМОП-интегральных микросхем. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области полупроводниковой промышленности, в частности к диодам Шоттки, и может быть использовано при создании микросхем радиочастотной идентификации в диапазоне частот сканирующего электромагнитного поля СВЧ-диапазона.

Современные радиочастотные идентификационные устройства работают в широком диапазоне радиочастот, а именно низкие частоты (приблизительно 125-148.5 kHz), высокие частоты и сверхвысокие частоты (приблизительно 300 MHz - 3 GHz).

Основной проблемой при производстве устройств радиочастотной идентификации СВЧ-диапазона является обеспечение возможности работы на сверхвысоких частотах, для чего необходимо использовать выпрямительные приборы с низким потенциальным барьером и минимальной барьерной емкостью.

Известен способ изготовления диодов Шоттки на основе силицидов платины и никеля (Pt2Si, NiSi), с возможностью варьирования потенциального барьера (от 640 meV до 840 meV) [1], недостатком которого является сложный технологический процесс с использованием многокомпонентных сплавов и использование титан-вольфрамовой (TiW) металлизации электродов.

Известен способ изготовления диодов Шоттки [2] с использованием в качестве металлической пленки эвтектического сплава Au-Ge с последующей взрывной литографией барьерной области, но использование эвтектических сплавов золота и взрывной литографии несовместимо с современной КМОП - технологией интегральных схем.

Наиболее близким техническим решением является способ изготовления диодов Шоттки на основе силицидов титана и кобальта (TiSi2, CoSi2) [3], с низким пробивным напряжением, недостатком которого для применения в микросхемах радиочастотных идентификаторов является низкое пробивное напряжение.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, является создание способа изготовления низкобарьерного диода Шоттки, без формирования в области анода диода Шоттки охранного кольца, с высокочастотными характеристиками и большим пробивным напряжением, позволяющего интегрировать его в базовый технологический процесс изготовления КМОП - интегральных микросхем.

Данный технический результат достигается тем, что способ изготовления диода Шоттки включает формирование области N-типа внутри подложки P-типа, формирование разделительных областей двуокиси кремния на подложке P-типа и области N-типа, далее в области N-типа формируются области с более низкой концентрацией примеси, затем идет формирование высоколегированных областей P+-типа на подложке P-типа и высоколегированных областей N+-типа в области N-типа, осаждение слоя межслойной изоляции с последующей термообработкой, после которой проводится фотокопия вскрытия окон к области с более низкой концентрацией примеси, на которую напыляется слой Pt толщиной 500А, причем слой Pt напыляется на нагретую до 180°C подложку, с последующей термообработкой в инертной среде при температуре 550°C в течение 10 минут, стравливание слоя Pt с областей вне зоны анода диода Шоттки осуществляется в растворе НСl+HNO3+H2SO4 при температуре 65÷70°C в течение 10 минут, затем проводится вскрытие контактных окон к P+-областям и N-областям, после чего напыляется слой Al+Si толщиной 1,05 мкм и проводится фотолитография по металлизации с последующей термообработкой при температуре 400°C в инертной среде в течение 50 минут.

Такой способ изготовления диода Шоттки позволяет реализовать структуру, состоящую из подложки P-типа, внутри которой сформирована область N-типа, разделительных областей двуокиси кремния, сформированных на подложке P-типа и области N-типа, электрода катода и электрода анода, сформированных в области N-типа, электрода земли, сформированного на подложке P-типа, высоколегированных областей P+-типа, сформированных на подложке P-типа и высоколегированных областей N+-типа, сформированных в области N-типа, области с более низкой концентрацией примеси относительно области N-типа, сформированной в области анода диода Шоттки, слоя межслойной изоляции, который имеет вскрытые контактные окна к области с более низкой концентрацией примеси и к высоколегированным областям P+ и N+-типа, катоду и аноду, металлическая разводка, которая сформирована поверх слоя межслойной изоляции и вскрытых окон, состоящая из Al+Si, причем во вскрытом контактном окне к области с более низкой концентрацией примеси между металлической разводкой и областью N-типа сформирован слой силицида платины толщиной 1000А.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в приборах радиочастотной идентификации (RFID) в диапазоне частот сканирующего электромагнитного поля СВЧ-диапазона.

Для пояснения изобретения предложены чертежи.

На фиг.1 изображена структура диода Шоттки в разрезе.

На фиг.2A, 2B, 2C, 2D, 2Е, 2F изображены разрезы структур в процессе формирования диода Шоттки.

Для изготовления диода Шоттки 10, показанного на фиг.1, используется подложка P-типа 11, внутри которой формируется область противоположного типа проводимости - N-карман 12 (фиг.2А). Далее в областях P-подложки 11 и N-кармана 12 формируются разделительные области двуокиси кремния 18 для электрической изоляции элементов друг от друга (фиг.2В). В области анода диода Шоттки формируется область 19 с более низкой концентрацией примеси относительно N-кармана 12 (фиг.2С). В диоде Шоттки 10 катод 14 и анод 15 формируется в области N-кармана 12, а электрод земли 13 на P-подложке 11. Для создания омических контактов к P-подложке 11 и N-карману 12 формируются области высокой концентрации P+-типа 16 и N+-типа 17 соответственно (фиг.2D). После осаждения межслойной изоляции 21 проводится фотокопия вскрытия окон к области 19, на которой будет формироваться силицид платины. Далее проводится напыление слоя Pt 22 толщиной 500А, как показано на фиг.2Е, с последующим отжигом в инертной среде при температуре 550°C в течение 10 минут. Стравливание Pt с областей вне зоны анода 15 диода Шоттки проводится в растворе царской водки при температуре 65÷70°C в течение 10 минут.

После этого проводится вскрытие контактных окон к P+-областям 16 и N-областям 17 и напыление слоя Al+Si толщиной 1,05 мкм. После проведения фотолитографии по металлизации и термообработки при температуре 400°C в инертной среде в течение 50 минут получаем окончательную структуру диода Шоттки, показанную на фиг.2F.

Таким образом, получается структура, в которой металлизация (14) образует омический контакт к катоду диода Шоттки (12) через область высокой концентрации N+-типа (17), а металлизация (13) - омический контакт к подложке P -типа (11) через область высокой концентрации P+-типа (16). В то же время металлизация (15) образует омический контакт к силициду Pt (20), который, в свою очередь, образует высокочастотный барьер с областью пониженной концентрации (19) и, далее, с областью N-типа (12), являющейся катодом диода Шоттки (10).

Изготовленный, таким образом, диод Шоттки (10) имеет следующую структуру. Внутри подложки P-типа (11) сформирована область N-типа (12). Разделительные области двуокиси кремния (18) сформированы на подложке P -типа и области N-типа. Электрод катода и электрод анода сформированы в области N-типа (12), а электрод земли сформирован на подложке P -типа (11). Области высокой концентрации P +-типа(16) сформированы на подложке P-типа, и области высокой концентрации N+-типа (17) сформированы в области N-типа. Область с более низкой концентрацией примеси (19) относительно области N-типа сформирована в области анода диода Шоттки (10). Слой межслойной изоляции (21) имеет контактные окна к области анода (20) и к высоколегированным областям P+-типа (16) и N+-типа (17). Металлическая разводка, состоящая из Al+Si толщиной 1,05 мкм, сформирована поверх слоя межслойной изоляции и вскрытых контактных окон. Причем во вскрытом контактном окне к области с более низкой концентрацией примеси между металлической разводкой и областью N-типа сформирован слой силицида платины толщиной 1000А.

Таким образом, предлагаемый способ изготовления диода Шоттки, заявляемый в качестве изобретения, позволяет создавать низкобарьерный диод Шоттки с высокочастотными характеристиками и большим пробивным напряжением, позволяющий интегрировать его в базовый технологический процесс изготовления КМОП-интегральных микросхем, без формирования в области анода диода Шоттки охранного кольца.

Литература

1. PROCESS FOR FORMING SCHOTTKY RECTIFIER WITH PTNI SILICIDE SCHOTTKY BARRIER // Rossano Carta; Carmelo Sanfilippo // Заявка на изобретение США №2011/0159675 А1, дата приоритета 30.06.2011 г., кл. H01L 21/28; H01L29/861, правообладатель VISHAY-SILICONIX, Santa Clara, СА (US).

2. Способ изготовления диода Шоттки // Бляшко Ю.P . [RU]; Душева Л.Н. [RU]; // Патент на изобретение PФ №2197767), дата приоритета 13.06.2001 г., кл. МПК H01L 21/329, правообладатель Бляшко Юрий Руфинович, Россия.

3. Schottky diode having low breakdown voltage and method for fabricating the same // SHIM DONG-SIK [KR]; CHOI HYUNG [KR]; MIN YOUNG-HOON [KR] // Заявка на изобретение США №20070278608, дата приоритета 02.06.2007 г., кл. H01L 21/44; H01L 29/861, правообладатель SAMSUNG ELECTRONICS СО LTD, Корея.


СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДА ШОТТКИ И ДИОД ШОТТКИ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДА ШОТТКИ И ДИОД ШОТТКИ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДА ШОТТКИ И ДИОД ШОТТКИ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДА ШОТТКИ И ДИОД ШОТТКИ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДА ШОТТКИ И ДИОД ШОТТКИ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДА ШОТТКИ И ДИОД ШОТТКИ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДА ШОТТКИ И ДИОД ШОТТКИ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-7 из 7.
27.06.2013
№216.012.51f6

Устройство для создания сенсорной поверхности

Изобретение относится к технике оптико-электронных измерительных систем и устройств ввода информации в компьютерные системы и системы управления. Техническим результатом является обеспечение упрощения устройства и повышения надежности устройства. Устройство для создания сенсорной поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486575
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.08.2013
№216.012.621f

Микроболометр с упрочненными поддерживающими балками и способы его изготовления

Изобретение относится к технике машинного зрения и может быть использовано в фотоприемных устройствах инфракрасного диапазона. В микроболометре, выполненном в исходной структуре в виде поддерживаемого на термоизолирующих балках над вытравленной полостью термоизолированного участка активного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490751
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.04.2014
№216.012.bcdb

Устройство для организации трехмерного пользовательского интерфейса

Изобретение относится к технике оптико-электронных измерительных систем и устройств ввода информации в вычислительные устройства и системы. Технический результат заключается в повышении быстродействия устройства. Такой результат достигается тем, что устройство содержит оптически сопряженные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514086
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.06.2014
№216.012.cd99

Устройство для управления транспортным средством

Изобретения относятся к автомобильной технике. Устройство для управления транспортным средством содержит рулевое колесо, оптический излучатель и оптически сопряженные с ним приемники излучения, подключенные к специализированному вычислителю. Оптические приемники представляют собой цифровые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518404
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.04.2015
№216.013.4411

Устройство для измерения координат

Изобретение относится к технике оптико-электронных систем и, в частности, к оптическим сенсорным панелям. Устройство измерения координат содержит первый и второй излучатели, фотоприемник, оптически сопряженный с ними и охватывающий часть периметра сенсорной поверхности и специализированный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548923
Дата охранного документа: 20.04.2015
10.06.2016
№216.015.4829

Устройство защиты от разрядов статического электричества выводов питания комплементарных моп (металл-окисел-полупроводник) интегральных схем на кремниевых пластинах с проводимостью n-типа

Изобретение относится к полупроводниковой промышленности, в частности к интегральным микросхемам, и может быть использовано преимущественно для защиты от воздействия разрядов статического электричества выводов и шин питания кристаллов комплементарных МОП микросхем, изготовленных на кремниевых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585882
Дата охранного документа: 10.06.2016
11.03.2019
№219.016.dda4

Интегральная микросхема радиочастотного идентификатора

Изобретение относится к интегральным микросхемам радиочастотных идентификационных устройств. Техническим результатом является обеспечение уменьшения размеров кристалла интегральной микросхемы радиочастотного идентификатора, а также возможности записи индивидуального кода в блок элементов памяти...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002465645
Дата охранного документа: 27.10.2012
Показаны записи 1-8 из 8.
27.06.2013
№216.012.51f6

Устройство для создания сенсорной поверхности

Изобретение относится к технике оптико-электронных измерительных систем и устройств ввода информации в компьютерные системы и системы управления. Техническим результатом является обеспечение упрощения устройства и повышения надежности устройства. Устройство для создания сенсорной поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486575
Дата охранного документа: 27.06.2013
20.08.2013
№216.012.621f

Микроболометр с упрочненными поддерживающими балками и способы его изготовления

Изобретение относится к технике машинного зрения и может быть использовано в фотоприемных устройствах инфракрасного диапазона. В микроболометре, выполненном в исходной структуре в виде поддерживаемого на термоизолирующих балках над вытравленной полостью термоизолированного участка активного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490751
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.04.2014
№216.012.bcdb

Устройство для организации трехмерного пользовательского интерфейса

Изобретение относится к технике оптико-электронных измерительных систем и устройств ввода информации в вычислительные устройства и системы. Технический результат заключается в повышении быстродействия устройства. Такой результат достигается тем, что устройство содержит оптически сопряженные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514086
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.06.2014
№216.012.cd99

Устройство для управления транспортным средством

Изобретения относятся к автомобильной технике. Устройство для управления транспортным средством содержит рулевое колесо, оптический излучатель и оптически сопряженные с ним приемники излучения, подключенные к специализированному вычислителю. Оптические приемники представляют собой цифровые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518404
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.04.2015
№216.013.4411

Устройство для измерения координат

Изобретение относится к технике оптико-электронных систем и, в частности, к оптическим сенсорным панелям. Устройство измерения координат содержит первый и второй излучатели, фотоприемник, оптически сопряженный с ними и охватывающий часть периметра сенсорной поверхности и специализированный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548923
Дата охранного документа: 20.04.2015
10.06.2016
№216.015.4829

Устройство защиты от разрядов статического электричества выводов питания комплементарных моп (металл-окисел-полупроводник) интегральных схем на кремниевых пластинах с проводимостью n-типа

Изобретение относится к полупроводниковой промышленности, в частности к интегральным микросхемам, и может быть использовано преимущественно для защиты от воздействия разрядов статического электричества выводов и шин питания кристаллов комплементарных МОП микросхем, изготовленных на кремниевых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585882
Дата охранного документа: 10.06.2016
11.03.2019
№219.016.dda4

Интегральная микросхема радиочастотного идентификатора

Изобретение относится к интегральным микросхемам радиочастотных идентификационных устройств. Техническим результатом является обеспечение уменьшения размеров кристалла интегральной микросхемы радиочастотного идентификатора, а также возможности записи индивидуального кода в блок элементов памяти...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002465645
Дата охранного документа: 27.10.2012
29.04.2019
№219.017.3e42

Интегральная микросхема гальванической развязки на структурах кремний на сапфире

Изобретение относится к области полупроводниковой промышленности, в частности к интегральным микросхемам гальванической развязки, предназначенным для коммутации тока силовых реле в системах с резервированием систем управления, в частности, для аппаратуры ракетно-космической техники....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686450
Дата охранного документа: 25.04.2019
+ добавить свой РИД