RU2522930C2 - Способ изготовления тонкопленочного транзистора - Google Patents
Способ изготовления тонкопленочного транзистора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2522930C2 RU2522930C2 RU2012149255/28A RU2012149255A RU2522930C2 RU 2522930 C2 RU2522930 C2 RU 2522930C2 RU 2012149255/28 A RU2012149255/28 A RU 2012149255/28A RU 2012149255 A RU2012149255 A RU 2012149255A RU 2522930 C2 RU2522930 C2 RU 2522930C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- silicon
- amorphous silicon
- film transistor
- substrate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов с пониженной плотностью дефектов. В способе изготовления тонкопленочного транзистора в качестве подложки используют сильнолегированные монокристаллические пластины кремния n+-типа проводимости, в качестве изолятора затвора используют слой слой диоксида кремния толщиной 110 нм, выращенный термическим окислением в сухом кислороде при 1000°C, после чего формируют пленку аморфного кремния толщиной 430 нм в ВЧ тлеющем разряде в силане при температуре подложки 250°C и имплантируют ионы фтора с энергией 25 кэВ и дозой 1014-5·1015 см-2. После имплантации образцы отжигают в атмосфере азота при температуре 200-220°С в течение 60 минут, наносят пассивирующий слой оксида кремния толщиной 150 нм в плазме газовой смеси SiH4 и N2O, а для создания тонкого n+ аморфного кремниевого слоя проводят имплантацию ионов фосфора энергией 30 кэВ и дозой 1016 см-2. Техническим результатом изобретения является снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.
Description
Изобретения относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов с пониженной плотностью дефектов.
Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора [Заявка 1276765 Япония, МКИ H01L 29/78] путем создания на стеклянной подложке квантово- размерной гетероструктуры Si/Ge/Si, которая покрывается изолирующим слоем. Боковые части структуры легируются фосфором для снижения последовательного сопротивления, а затвор из поликристаллического n-слоя кремния изолируется слоем диоксида кремния. В таких приборах из-за рассогласования кристаллических решеток образуются дефекты, которые ухудшают параметры полупроводниковых приборов.
Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора [Заявка 225037 Япония, МКИ H01L 21/336] путем последовательного создания на диэлектрической подложке, со сформированными на ней электродами затворов, слоя диэлектрика затвора из нитрида кремния, слоя аморфного кремния, а на участке электрода затвора поверх слоя аморфного кремния формируется область из нитрида кремния. Затем без нарушения вакуума осаждаются слой аморфного кремния 100 нм и слой кремния толщиной 30 нм, легированный фосфором. Электроды истока и стока формируются путем удаления части слоев кремния.
Недостатками этого способа являются:
- повышенная плотность дефектов в структурах;
- низкая технологичность;
- образование механических напряжений.
Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов в полупроводниковых приборах, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышения качества и увеличения процента выхода годных.
Задача решается путем формирования аморфной пленки кремния толщиной 430 нм в ВЧ тлеющем разряде в силане при температуре подложки 250°C и последующей имплантации ионов фтора с энергией 25 кэВ, дозой 1014-5·1015 см-2 и проведения отжига в атмосфере азота при температуре 200-220°C в течение 60 мин. Атомы фтора выступают в качестве междоузельных акцепторов, компенсируя n-примесь атомов фосфора в областях контактов и подавляет диффузию алюминия в процессе активационного отжига.
Технология способа состоит в следующем: при изготовлении тонкопленочного транзистора в качестве подложки использовали сильнолегированные монокристаллические пластины кремния n+-типа. Затем выращенный термическим окислением в сухом кислороде при 1000°C слой диоксида кремния толщиной 110 нм использовался в качестве изолятора затвора. В последующем формировали пленки аморфного кремния толщиной 430 нм в ВЧ тлеющем разряде в силане при температуре подложки 250°C и имплантировали ионы фтора с энергией 25 кэВ, дозой 1014-5·1015 см-2. После имплантации образцы отжигались в атмосфере азота при температуре 200-220°C в течение 60 мин, а пассивирующий слой оксида кремния толщиной 150 нм наносили в плазме газовой смеси SiH4 и N2O при температуре 250°C в соотношении газовых потоков 15:85. В этом слое вытравливались окна для контактов истока и стока. Затем для создания тонкого n+ аморфного кремниевого слоя проводилась имплантация ионов фосфора энергией 30 кэВ и дозой 1016 см-2, пластины металлизировались алюминием и на них формировались контакты с использованием фотолитографии. Для формирования омических контактов проводили после имплантационный отжиг при температуре 200°C в течение 30 мин.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
Параметры п/п структур, изготовленных по стандартной технологии | Параметры п/п структур, изготовленных по предлагаемой технологии | ||
Дрейфовая подвижность, см2/В·с | плотность дефектов, см-2 | Дрейфовая подвижность, см2/В·с | плотность дефектов, см-2 |
2,3 | 4,8·106 | 4,7 | 2,5·104 |
3,1 | 4,1·106 | 6,0 | 2,2·104 |
4,5 | 2,8·106 | 8,8 | 1,1·104 |
2,7 | 4,5·106 | 5,3 | 2,7·104 |
4,2 | 3,0·106 | 8,1 | 1,3·104 |
3,7 | 3,9·106 | 7,2 | 1,7·104 |
2,9 | 4,2·106 | 5,5 | 2,0·104 |
4,4 | 2,7·106 | 8,3 | 1,2·104 |
3,8 | 3,7·106 | 7,5 | 1,8·104 |
2,4 | 4,7·106 | 4,6 | 2,4·104 |
4,1 | 3,1·106 | 7,9 | 1,6·104 |
3,9 | 4,2·106 | 7,4 | 2,2·104 |
2,6 | 4,5·106 | 4,8 | 2,5·104 |
3,3 | 4,0·106 | 6,5 | 1,9·104 |
Экспериментальные исследования показали, что выход годных приборов, на партии пластин сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,8%.
Технический результат: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной, и соответствовали требованиям.
Предлагаемый способ изготовления тонкопленочного транзистора путем формирования аморфной пленки кремния толщиной 430 нм в ВЧ тлеющем разряде в силане при температуре подложки 250°С с последующей имплантацией ионов фтора с энергией 25 кэВ, дозой 1014-5·1015 см-2 и проведения отжига в атмосфере азота при температуре 200-220°С в течение 60 мин позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.
Claims (1)
- Способ изготовления тонкопленочного транзистора, включающий формирование электродов затвора, контактов истока и стока, изолирование затвора слоем диоксида кремния, отличающийся тем, что в качестве подложки используют сильнолегированные монокристаллические пластины кремния n+-типа, затем выращенный термическим окислением в сухом кислороде при 1000°С слой диоксида кремния толщиной 110 нм используют в качестве изолятора затвора, в последующем формируют пленки аморфного кремния толщиной 430 нм в ВЧ тлеющем разряде в силане при температуре подложки 250°С и имплантируют ионы фтора с энергией 25 кэВ и дозой 1014-5·1015 см-2 после имплантации образцы отжигают в атмосфере азота при температуре 200-220°С в течение 60 мин, пассивирующий слой оксида кремния толщиной 150 нм наносят в плазме газовой смеси SiH4 и N2O при температуре 250°С в соотношении газовых потоков 15:85, затем для создания тонкого n+ аморфного кремниевого слоя проводят имплантацию ионов фосфора энергией 30 кэВ и дозой 1016 см-2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012149255/28A RU2522930C2 (ru) | 2012-11-19 | 2012-11-19 | Способ изготовления тонкопленочного транзистора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012149255/28A RU2522930C2 (ru) | 2012-11-19 | 2012-11-19 | Способ изготовления тонкопленочного транзистора |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012149255A RU2012149255A (ru) | 2014-05-27 |
RU2522930C2 true RU2522930C2 (ru) | 2014-07-20 |
Family
ID=50775050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012149255/28A RU2522930C2 (ru) | 2012-11-19 | 2012-11-19 | Способ изготовления тонкопленочного транзистора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2522930C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629655C2 (ru) * | 2016-02-24 | 2017-08-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ изготовления полупроводниковой структуры |
RU2660212C1 (ru) * | 2017-02-08 | 2018-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ изготовления диэлектрической изоляции |
RU2696356C1 (ru) * | 2018-12-26 | 2019-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" | Способ изготовления тонкопленочного транзистора |
RU2798455C1 (ru) * | 2022-06-10 | 2023-06-23 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Чеченский Государственный Университет Имени Ахмата Абдулхамидовича Кадырова" | Способ изготовления тонкопленочного транзистора |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2035800C1 (ru) * | 1992-04-13 | 1995-05-20 | Малое научно-производственное предприятие "ЭЛО" | Способ изготовления тонкопленочных транзисторов |
RU2069417C1 (ru) * | 1994-06-08 | 1996-11-20 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт молекулярной электроники и завод "Микрон" | Способ изготовления тонкопленочных транзисторов матриц жидкокристаллических экранов |
US6458636B1 (en) * | 1998-08-27 | 2002-10-01 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Method for forming polycrystalline silicon layer and method for fabricating thin film transistor |
US6869834B2 (en) * | 2002-10-09 | 2005-03-22 | Toppoly Optoelectronics Corp. | Method of forming a low temperature polysilicon thin film transistor |
US6943371B2 (en) * | 2003-05-30 | 2005-09-13 | Industrial Technology Research Institute | Thin film transistor and fabrication method for same |
US7018875B2 (en) * | 2002-07-08 | 2006-03-28 | Viciciv Technology | Insulated-gate field-effect thin film transistors |
US7795082B2 (en) * | 2006-05-18 | 2010-09-14 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Method of fabricating thin film transistor |
-
2012
- 2012-11-19 RU RU2012149255/28A patent/RU2522930C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2035800C1 (ru) * | 1992-04-13 | 1995-05-20 | Малое научно-производственное предприятие "ЭЛО" | Способ изготовления тонкопленочных транзисторов |
RU2069417C1 (ru) * | 1994-06-08 | 1996-11-20 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский институт молекулярной электроники и завод "Микрон" | Способ изготовления тонкопленочных транзисторов матриц жидкокристаллических экранов |
US6458636B1 (en) * | 1998-08-27 | 2002-10-01 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Method for forming polycrystalline silicon layer and method for fabricating thin film transistor |
US7018875B2 (en) * | 2002-07-08 | 2006-03-28 | Viciciv Technology | Insulated-gate field-effect thin film transistors |
US6869834B2 (en) * | 2002-10-09 | 2005-03-22 | Toppoly Optoelectronics Corp. | Method of forming a low temperature polysilicon thin film transistor |
US6943371B2 (en) * | 2003-05-30 | 2005-09-13 | Industrial Technology Research Institute | Thin film transistor and fabrication method for same |
US7795082B2 (en) * | 2006-05-18 | 2010-09-14 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Method of fabricating thin film transistor |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629655C2 (ru) * | 2016-02-24 | 2017-08-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ изготовления полупроводниковой структуры |
RU2660212C1 (ru) * | 2017-02-08 | 2018-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ изготовления диэлектрической изоляции |
RU2696356C1 (ru) * | 2018-12-26 | 2019-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" | Способ изготовления тонкопленочного транзистора |
RU2798455C1 (ru) * | 2022-06-10 | 2023-06-23 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Чеченский Государственный Университет Имени Ахмата Абдулхамидовича Кадырова" | Способ изготовления тонкопленочного транзистора |
RU2817080C1 (ru) * | 2023-12-20 | 2024-04-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" | Способ получения локально легированной кремниевой плёнки с заданными характеристиками для устройств микроэлектроники |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012149255A (ru) | 2014-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2522930C2 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора | |
RU2584273C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2466476C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2671294C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2515334C1 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора | |
RU2633799C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2688851C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2674413C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2476955C2 (ru) | Способ формирования легированных областей полупроводникового прибора | |
RU2445722C2 (ru) | Способ изготовления полупроводниковой структуры | |
RU2596861C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2748455C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2428764C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2785083C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2388108C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2641617C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2431904C2 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2723982C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2586444C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2819702C1 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора | |
RU2749493C1 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора | |
RU2804604C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
RU2785122C1 (ru) | Способ изготовления радиационно-стойкого полупроводникового прибора | |
RU2629655C2 (ru) | Способ изготовления полупроводниковой структуры | |
RU2506660C2 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151120 |