Результат интеллектуальной деятельности: Способ изготовления полупроводникового прибора

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с повышенным значением крутизны характеристики.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 1268023 Япония, МКИ H01L 21/223]путем нанесения на поверхность кремниевой подложки слоя диэлектрика и формированием в нем окон. Поверхность кремния в окнах окисляют, после чего наносят слой полупроводникового материала, содержащий как донорную, так и акцепторную примеси. Последний слой в дальнейшем используют в качестве источника диффузанта. Примеси выбирают так, что при повышенной температуре одна из них диффундирует в подложку, а другая - в противоположном направлении. В таких приборах при повышенных температурных режимах из-за различия коэффициентов диффузии примеси повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 4985739 США, МКИ H01L 29/80] имеющий нижний и верхний изолированные друг от друга затворы. В полевом транзисторе использована структура, в которой одна система областей сток-исток окружает другую систему областей сток-исток. Нижний затвор - скрытый, верхний - соединяется с контактной площадкой через диффузионный барьер для предотвращения проникновения металла в структуру. Область канала и экранирующие области формируют с помощью ионной имплантации.

Недостатками этого способа являются:

- низкие значения крутизны характеристики;

- высокие значения порогового напряжения;

- низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: повышение значений крутизны характеристики, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается формированием подзатворного диэлектрика на поверхности кремниевой пластины из слоя сегнетоэлектрика титаната висмута Bi₄Ti₃O₁₂, в газовой смеси аргон-кислород, при давлении 6*10^-3 мм.рт.ст. и температуре 675°С, с последующей термообработкой при температуре 600°С в течение 35 с в среде аргона.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р - типа проводимости с удельным сопротивлением 10 Ом*см, ориентацией (100) пленка титаната висмута наносится методом ВЧ распыления. Распыление проводят в газовой смеси аргон-кислород при давлении 6*10^-3 мм.рт.ст. и температуре 675°С, с последующей термообработкой при температуре 600°С в течение 35 с в среде аргона. Затем формируют области полевого транзистора и контакты к этим областям по стандартной технологии.

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 17,9%.

Технический результат: повышение значений крутизны характеристики, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования подзатворного диэлектрика из слоя сегнетоэлектрика титаната висмута Bi₄Ti₃O₁₂ на поверхности кремниевой пластины, в газовой смеси аргон-кислород при давлении 6*10^-3 мм.рт.ст. и температуре 675°С, с последующей термообработкой при температуре 600°С в течение 35 с в среде аргона, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.