Результат интеллектуальной деятельности: Способ изготовления полупроводникового прибора

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженным значением тока утечки и предотвращения «тиристорного эффекта».

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5426063 США, МКИ H01L 21/265] с применением наклонной имплантации. Способ основан на проведении 3-х этапной ионной имплантации ионов примеси без изменения типа проводимости подложки; ионов примеси того же типа, но под большим углом и с меньшей дозой, чем на 1-м этапе; ионов примеси с изменением типа проводимости подложки и образованием областей стока/истока с последующей термообработкой. В таких приборах из-за проведения 3-х этапной ионной имплантации образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 4970568 США, МКИ H01L 27/02] обеспечивающий снижение токов утечки и предотвращение «тиристорного эффекта» в полевых транзисторах, путем формирования внутреннего геттера в объеме кремниевой пластины с различной шириной бездефектной зоны под элементами с разной глубиной активных областей.

Недостатками этого способа являются:

высокие значения токов утечек;

высокая дефектность;

низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек и предотвращение «тиристорного эффекта», обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается формированием инверсного кармана имплантацией ионов фосфора с энергией 150 кэВ, дозой 2,0* 10¹³ см^-2, с разгонкой в начале в окислительной среде в течение 15 мин при температуре 1150°С, затем в инертной среде - 45 мин и последующей имплантацией бора с энергией 150 кэВ, дозой 1,5*10¹³ см^-2, с разгонкой в течении 90 мин при температуре 1150°С в инертной среде.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р - типа проводимости формируют инверсный карман имплантацией ионов фосфора с энергией 150 кэВ, дозой 2,0*10¹³ см^-2, с разгонкой в окислительной среде в течение 15 мин при температуре 1150°С и образованием слоя диоксида кремния, затем в инертной среде - 45 мин и имплантацией бора через слой диоксида кремния с энергией 150 кэВ, дозой 1,5*10¹³ см-2, с последующей разгонкой при температуре 1150°С в инертной среде в течении 90 мин. Затем формировали активные области n- канального полевого транзистора и электроды к ним по стандартной технологии.

Технический результат: снижение токов утечек и предотвращение «тиристорного эффекта», обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 18,1%.

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

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования инверсного кармана имплантацией ионов фосфора с энергией 150 кэВ, дозой 2,0*10¹³ см^-2, с разгонкой в начале в окислительной среде в течение 15 мин при температуре 1150°С, затем в инертной среде - 45 мин и последующей имплантацией бора с энергией 150 кэВ, дозой 1,5*10¹³ см^-2, с разгонкой в течении 90 мин при температуре 1150°С в инертной среде, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.