Результат интеллектуальной деятельности: Способ изготовления полупроводникового прибора

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженной плотностью дефектов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5296398 США, МКИ HO1L 21/338] с улучшенной управляемостью в котором структура затвора на легированной канальной области покрывается слоем оксинитрида кремния. Затем проводится ионная имплантация с образованием глубокой области стока и мелкой стоковой области с относительно меньшим уровнем легирования и отделенным от электрода затвора участком канала. В таких полупроводниковых приборах из-за не технологичности процесса создания активных областей образуется большое количество дефектов, которые ухудшают параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5323046 США, МКИ HO1L 29/04] обеспечивающий малое влияние технологических операций на качество подзатворного оксидного слоя путем формирования изолированного электрода затвора созданием р+ области стока с использованием электрода затвора в качестве маски, удаленная от затвора и перекрывающаяся со стоком и затем формируется контакт стока.

Недостатками способа являются:

- повышенная плотность дефектов;

- повышенные значения токов утечек;

- низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается путем формирования поверх слоя оксида кремния нелегированного поликремния со скоростью 10 нм/мин при температуре 650°С, при расходе силана 10 см³/мин и водорода 22 л/мин, толщиной 400 нм и проведением ионного внедрения азота с энергией 1215 кэВ, дозой 5*1016-2*10¹⁷ см^-2 при температуре подложки 100°С, с последующей термообработкой при температуре 450°С в течение 30 мин в форминг-газе.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости с удельным сопротивлением 4,5 Ом*см, ориентацией (100) выращивают слой оксида кремния, поверх нее с применением пиролиза выращивали слой нелегированного поликремния со скоростью 10 нм/мин при температуре 650°С, при расходе силана 10 см³/мин и водорода 22 л/мин, толщиной 400 нм, с последующим проведением ионного внедрения азота с энергией 12-15 кэВ, дозой 5*10¹⁶-2*10¹⁷ см^-2, при температуре подложки 100°С. Затем проводили термообработку при температуре 450°С в течение 30 мин в форминг-газе и далее изготовление приборов по стандартной технологии.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы приборы. Результаты обработки представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов на партии пластин сформированных в оптимальном режиме увеличился на 16,1%.

Технический результат: снижение плотности дефектов, 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 полупроводникового прибора путем формирования поверх слоя оксида кремния нелегированного поликремния со скоростью 10 нм/мин при температуре 650°С, при расходе силана 10 см³/мин и водорода 22 л/мин, проведением ионного внедрения азота с энергией 12-15 кэВ, дозой 5*10¹⁶-2*10¹⁷ см^-2, при температуре подложки 100°С с последующей термообработкой при температуре 450°С в течение 30 мин в форминг-газе, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.