Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА

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

Известен способ изготовления полевого транзистора [Патент 5393683 США, МКИ H01L 21/265] который предусматривает формирование двухслойного затворного оксида на кремниевой подложке. Способ включает изготовление двух слоев затворного оксида: сначала окислением подложки в кислородосодержащей атмосфере, а затем окислением в атмосфере N₂O. Соотношение слоев по толщине (в %) 80:20 от суммарной толщины слоя. Из-за нетехнологичности процессов формирования оксидов ухудшаются электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полевого транзистора [Патент 5393676 США, МКИ H01L 21/265] с поликремневым затвором, в котором имплантацией сформирован барьер для диффузии фтора. Барьерная область включает атомы аргона, располагаемые с достаточно высокой плотностью, имплантированные ионы BF2⁺находятся поверх атомов аргона. Для улучшения контактных свойств при осаждении металлизации поверх поликремниевого затвора наноситься слой силицида титана или силицида вольфрама.

Недостатками этого способа являются:

- высокая дефектность;

- повышенные значения токов утечек;

- низкая технологичность.

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

Задача решается формированием затвора из поликристаллического кремния с последующей термообработкой при температуре 1100°С в течение 60 минут в потоке азота и лазерным отжигом мощностью 10-12 Вт, со сканированием лучом лазера со скоростью 12 см/с.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости с удельным сопротивлением 7,5 Ом*см выращивался слой термического окисла (0,6 мкм), на котором с применением пиролиза низкого давления формировали пленку поликристаллического кремния (ПК) 0,3 мкм. Затем проводили термообработку в течение 60 мин при температуре 1100°С в потоке азота для улучшения качества поверхности ПК, который влияет на результат последующего лазерного отжига. Для отжига использовали аргоновый лазер непрерывного действия. Сканирование лучом лазера выполняли со скоростью 12 см/с. Образцы нагревали до 350°С. Мощность лазера выбирали 10-12 Вт. После отжига формировались структуры полевого транзистора по стандартной технологии и использованы процессы ионного легирования.

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%.

Технический результат: снижение дефектности в полупроводниковых структурах, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение качества и увеличения процента выхода годных приборов.

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

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования затвора из поликристаллического кремния с последующей термообработкой при температуре 1100°C в течение 60 минут в потоке азота и с последующим лазерным отжигом мощностью 10-12 Вт, со сканированием лучом лазера со скоростью 12 см/с, позволяет повысить процент выхода годных, улучшить их качество и надежность.