RU2633799C1 - Способ изготовления полупроводникового прибора - Google Patents
Способ изготовления полупроводникового прибора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633799C1 RU2633799C1 RU2016122589A RU2016122589A RU2633799C1 RU 2633799 C1 RU2633799 C1 RU 2633799C1 RU 2016122589 A RU2016122589 A RU 2016122589A RU 2016122589 A RU2016122589 A RU 2016122589A RU 2633799 C1 RU2633799 C1 RU 2633799C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- hydrogen
- devices
- layer
- oxide
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 8
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- -1 nitrogen ions Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными токами утечки. Технология способа состоит в следующем: на кремниевой подложке p-типа проводимости с удельным сопротивлением 10 Ом⋅см, с ориентацией (111) выращивают тонкий слой окисла для структуры затвора приборов. Поверх окисла формируют слой поликристаллического кремния над областями истока, затвора и стока толщиной 45 нм при расходе силана 10 см3/мин и водорода 21 л/мин и скорости потока аргона 2,7 см/с со скоростью роста 1,5 нм/с при температуре 850-900°С, с последующим внедрением ионов азота энергией 10-15 кэВ, дозой 1⋅1017 см-2 при температуре подложки 80-90°С и проведением термообработки при температуре 300-400°С в течение 15-30 с в атмосфере водорода. Далее формируют полупроводниковые приборы по стандартной технологии. Изобретение обеспечивает снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными токами утечки.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат 5382534 США, МКИ H01L 21/265], в котором с помощью ионной имплантации в подложке между участками полевого окисла создаются два слоя - для установления порогового напряжения и для предотвращения эффекта смыкания. В этих слоях вскрываются две параллельные канавки, стенки и дно которых легируются соответственно наклонной и вертикальной ионной имплантацией. В таких структурах образуются механические напряжения, которые ухудшают параметры приборов.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат 5144394 США, МКИ H01L 29/06], в котором контактные области истока и стока полевого транзистора на поверхности кремниевой Si-подложки формируют с использованием процессов ионного легирования и диффузии, р-n переходы на внутренних границах указанных областей являются границами канала полевого транзистора. Для изоляции отдельных транзисторных структур используют слой толстого полевого окисла. Поверх контактных областей формируют более тонкий слой окисла, его используют для изоляции тех частей активной структуры, положением которых определяется ширина канала полевого транзистора.
Недостатками способа являются:
- повышенные значения токов утечек;
- высокая плотность дефектов;
- низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличения процента выхода годных.
Задача решается формированием поверх слоя окисла слоя поликристаллического кремния, легированного азотом ионным внедрением.
Технология способа состоит в следующем: на кремниевой подложке p-типа проводимости с удельным сопротивлением 10 Ом*см, с ориентацией (111) выращивают тонкий слой окисла для структуры затвора приборов. Поверх окисла формируют слой поликристаллического кремния над областями истока, затвора и стока толщиной 45 нм при расходе силана 10 см3/мин и водорода 21 л/мин и скорости потока аргона 2,7 см/с со скоростью роста 1,5 нм/с при температуре 850-900°С, с последующим внедрением ионов азота энергией 10-15 кэВ, дозой 1*1017 см-2 при температуре подложки 80-90°С и проведением термообработки при температуре 300-400°С в течение 15-30 с в атмосфере водорода. Далее формировали полупроводниковые приборы по стандартной технологии.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты исследований представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 22,4%.
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.
Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования слоя поликристаллического кремния, легированного азотом ионным внедрением азота при энергии 10-15 кэВ и дозе 1*1017 см-2, температуре подложки 80-90°С и с проведением термообработки при температуре 300-400°С в течение 15-30 с, позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их качество и надежность.
Claims (1)
- Способ изготовления полупроводникового прибора, включающего подложку, содержащий процессы ионного легирования, формирования контактных областей истока, стока, слой окисла кремния, отличающийся тем, что после формирования слоя окисла поверх него создают слой поликристаллического кремния толщиной 45 нм при расходе силана 10 см3/мин и водорода 21 л/мин и скорости потока аргона 2,7 см/с со скоростью роста 1,5 нм/с при температуре 850-900°C, с последующим внедрением ионов азота энергией 10-15 кэВ, дозой 1⋅1017 см-2 при температуре подложки 80-90°C и проведением термообработки при температуре 300-400°C в течение 15-30 с в атмосфере водорода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016122589A RU2633799C1 (ru) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016122589A RU2633799C1 (ru) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2633799C1 true RU2633799C1 (ru) | 2017-10-18 |
Family
ID=60129350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016122589A RU2633799C1 (ru) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2633799C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2671294C1 (ru) * | 2017-11-28 | 2018-10-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" | Способ изготовления полупроводникового прибора |
| RU2688851C1 (ru) * | 2018-02-01 | 2019-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5953582A (en) * | 1993-02-10 | 1999-09-14 | Seiko Epson Corporation | Active matrix panel manufacturing method including TFTS having variable impurity concentration levels |
| RU2214649C2 (ru) * | 1998-11-11 | 2003-10-20 | Инфинеон Текнолоджиз Аг | Способ изготовления полупроводникового элемента с частично проходящей в подложке разводкой, а также изготовленный этим способом полупроводниковый элемент |
| US20070026588A1 (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Te-Hua Teng | Method of fabricating a thin film transistor |
| RU2308119C1 (ru) * | 2006-03-28 | 2007-10-10 | Александр Владимирович Зеленцов | Способ изготовления мдп ис |
| JP2008118124A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-05-22 | Kobe Steel Ltd | 薄膜トランジスタ基板、および表示デバイス |
-
2016
- 2016-06-07 RU RU2016122589A patent/RU2633799C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5953582A (en) * | 1993-02-10 | 1999-09-14 | Seiko Epson Corporation | Active matrix panel manufacturing method including TFTS having variable impurity concentration levels |
| RU2214649C2 (ru) * | 1998-11-11 | 2003-10-20 | Инфинеон Текнолоджиз Аг | Способ изготовления полупроводникового элемента с частично проходящей в подложке разводкой, а также изготовленный этим способом полупроводниковый элемент |
| US20070026588A1 (en) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Te-Hua Teng | Method of fabricating a thin film transistor |
| RU2308119C1 (ru) * | 2006-03-28 | 2007-10-10 | Александр Владимирович Зеленцов | Способ изготовления мдп ис |
| JP2008118124A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-05-22 | Kobe Steel Ltd | 薄膜トランジスタ基板、および表示デバイス |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2671294C1 (ru) * | 2017-11-28 | 2018-10-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" | Способ изготовления полупроводникового прибора |
| RU2688851C1 (ru) * | 2018-02-01 | 2019-05-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8421151B2 (en) | Semiconductor device and process for production thereof | |
| JP6344718B2 (ja) | 結晶積層構造体及び半導体素子 | |
| TWI395329B (zh) | 互補式金屬-氧化物-半導體場效電晶體結構 | |
| CN103928344B (zh) | 一种基于N型纳米薄层来提高N型DiMOSFET沟道迁移率方法 | |
| JP2008511171A (ja) | 異なる材料から成る構成素子を有する半導体トランジスタ及び形成方法 | |
| WO2010098076A1 (ja) | 蓄積型絶縁ゲート型電界効果型トランジスタ | |
| TW200531287A (en) | Semiconductor device | |
| KR20200036078A (ko) | 전자 소자 및 그 제조방법 | |
| US20130214290A1 (en) | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device and silicon carbide semiconductor device | |
| CN107393833A (zh) | 半导体装置的制造方法以及半导体装置 | |
| KR20210081180A (ko) | 전자 소자 및 그 제조방법 | |
| RU2633799C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| US7560312B2 (en) | Void formation for semiconductor junction capacitance reduction | |
| US8765557B2 (en) | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device | |
| WO2010110252A1 (ja) | Ｍｏｓｆｅｔおよびｍｏｓｆｅｔの製造方法 | |
| RU2671294C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2688851C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2522930C2 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора | |
| JP2009246205A (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| KR20210047592A (ko) | 전자 소자 및 그 제조방법 | |
| KR101488623B1 (ko) | 산화물 박막 트랜지스터 제조방법 | |
| WO2005074035A1 (ja) | 電界効果型トランジスタおよびその製造方法 | |
| TWI529938B (zh) | 半導體裝置及其製造方法 | |
| TW201239985A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
| RU2596861C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190608 |