Результат интеллектуальной деятельности: Способ формирования оксинитрида кремния

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления оксинитрида кремния с пониженным значением тока утечки.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент на изобретение США 5362686, МКИ H01L 21/02] с защитным изолирующим слоем оксинитрида кремния на полупроводниковой подложке после выполнения разводки межсоединения, используя метод осаждения из паровой фазы силана и азотосодержащего газа.

В таких приборах из-за не технологичности формирования оксинитрида кремния образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент США 5369297, МКИ H01L 29/78] путем создания окисла кремния и азотированного оксидного слоя в качестве ползатворного диэлектрика. В полевых транзисторах с целью расширения диапазона рабочих токов участок подзатворного слоя диоксида кремния, ближайший к стоку, подвергается азотированию.

Недостатками этого способа являются - высокие значения токов утечек, высокая дефектность, низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением - снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается формированием пленки оксинитрида кремния толщиной 50 нм на подложке кремния при температуре 380⁰С, давлении 133Па, при потоке SiН₄ – 390 см³/мин, N₂О - 1300 см³/мин и NН₃ -1200 см³/мин, с последующей термообработкой при температуре 850⁰С в течение 10мин.

Технология способа состоит в следующем: на кремниевой подложке формируют активные области полевого транзистора стандартным способом. Затем формируют пленку оксинитрида кремния толщиной 50 нм на подложке кремния при температуре 380⁰С, давлении 133Па, при потоке SiН₄ – 390 см³/мин, N₂О - 1300 см³/мин и NН₃ -1200 см³/мин, с последующей термообработкой при температуре 850⁰С в течение 10мин.

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

Таблица

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 21,9%.

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

Предложенный способ формирования пленки оксинитрида кремния толщиной 50нм на подложке кремния при температуре 380⁰С, давлении 133Па, при потоке SiН₄ – 390 см³/мин, N₂О - 1300 см³/мин и NН₃ -1200 см³/мин, с последующей термообработкой при температуре 850⁰С в течение 10мин, позволяет, повысить процент выхода годных приборов, и улучшит их надёжность.

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