RU2466476C1

RU2466476C1 - Способ изготовления полупроводникового прибора

Info

Publication number: RU2466476C1
Application number: RU2011117735/28A
Authority: RU
Inventors: Гасан Абакарович Мустафаев (RU); Гасан Абакарович Мустафаев; Абдулла Гасанович Мустафаев (RU); Абдулла Гасанович Мустафаев; Арслан Гасанович Мустафаев (RU); Арслан Гасанович Мустафаев
Priority date: 2011-05-03
Filing date: 2011-05-03
Publication date: 2012-11-10

Abstract

Использование: в технологии производства полупроводниковых приборов. Технический результат изобретения - снижение токов утечек, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение качества и увеличение процента выхода годных. Сущность изобретения: в способе изготовления полупроводникового прибора, включающем формирование подзатворного диэлектрика, электродов затвора, стока, истока и рабочих областей полупроводникового прибора, между слоем аморфного кремния и пленкой диэлектрического материала, используемой для изоляции затвора, создают пленку аморфного нитрида кремния толщиной 45-55 нм при температуре 230-370°C со скоростью роста 100 нм/мин. 1 табл.

Description

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных полупроводниковых приборов с пониженными токами утечек.

Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора [Заявка 1276765 Япония, МКИ H01L 29/78] путем создания квантово-размерных гетероструктур Si/Ge/Si и с последующим покрытием их изолирующим слоем, боковые части структуры которых легируются фосфором для снижения последовательного сопротивления, а затвор из поликристаллического n-кремниевого слоя изолируется слоем SiO₂.

В таких полупроводниковых приборах из-за различия кристаллографических решеток кремния и германия образуются дефекты, которые ухудшают параметры полупроводниковых приборов.

Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора [Пат. 4990977 США, МКИ H01L 29/78] путем последовательного формирования на подложке слоя электрода затвора, подзатворного диэлектрика, электрода истока, полупроводникового слоя, покрывающего диэлектрик и окружающего полоски истока и электрод стока. При этом канал тонкопленочного транзистора состоит из участка между полосками истока и диэлектриком, где ток течет параллельно поверхности подложки, и участка между полосками с линиями тока, перпендикулярными поверхности подложки.

Недостатками этого способа являются:

- повышенные токи утечки;

- сложность технологического процесса;

- ухудшение параметров приборов.

Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек в полупроводниковых приборах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается путем формирования аморфной пленки нитрида кремния толщиной 45-55 нм при температуре подложки 230-370°C, со скоростью роста 100 нм/мин между слоем аморфного кремния и пленкой диэлектрического материала, используемой для изоляции затвора.

Технология способа состоит в следующем: на стеклянной подложке последовательно выращивают нижнюю пленку аморфного нитрида кремния, используемую для изоляции затвора, толщиной 245-255 нм, верхнюю пленку аморфного нитрида кремния толщиной 45-55 нм при температуре подложки 230-370°C, со скоростью роста 100 нм/мин, методом парафазного химического осаждения, затем выращивают пленку аморфного кремния толщиной 280-320 нм и пленку аморфного n+ кремния толщиной 35-45 нм.

После формирования пленок n+ аморфного кремния и аморфного кремния с заданным рисунком производится напыление электродов стока и истока в виде пленок алюминия. Затем производится удаление пленки аморфного n+ кремния между стоком и истоком посредством плазменного травления в атмосфере CF₄.

Использование двух пленок аморфного нитрида кремния приводит к уменьшению токов утечек затвора за счет уменьшения плотности состояний на поверхности раздела аморфный кремний - аморфный нитрид кремния.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в табл.1.

Таблица 1.
Параметры п/п структур, изготовленных по стандартной технологии		Параметры п/п структур, изготовленных по предлагаемой технологии
Подвижность, см²/B·с	Ток утечки, А Iут·10¹¹	Подвижность, см²/В·с	Ток утечки, А Iут·10¹¹
47	16	84	0,2
45	15	81	0,15
46	18	80	0,2
53	14	95	0,13
52	11	92	0,10
57	17	99	0,18
46	13	81	0,11
49	12	86	0,1
44	19	80	0,2
49	14	87	0,12
47	16	84	0,13
54	12	97	0,11
50	10	88	0,1

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 18,7%.

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

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

Claims

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий формирование подзатворного диэлектрика, электродов затвора, стока, истока и рабочих областей полупроводникового прибора, отличающийся тем, что между слоем аморфного кремния и пленкой диэлектрического материала, используемой для изоляции затвора, создают пленку аморфного нитрида кремния толщиной 45-55 нм при температуре 230-370°C со скоростью роста 100 нм/мин.