RU2661546C1 - Способ изготовления полупроводникового прибора - Google Patents
Способ изготовления полупроводникового прибора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661546C1 RU2661546C1 RU2017120142A RU2017120142A RU2661546C1 RU 2661546 C1 RU2661546 C1 RU 2661546C1 RU 2017120142 A RU2017120142 A RU 2017120142A RU 2017120142 A RU2017120142 A RU 2017120142A RU 2661546 C1 RU2661546 C1 RU 2661546C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrogen
- sih
- silane
- mixture
- annealing
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 5
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 abstract description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 abstract 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 102200091804 rs104894738 Human genes 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
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии формирования подзатворного диэлектрика с пониженной дефектностью и с повышенной радиационной стойкостью. Перед осаждением кремниевые пластины обрабатывались смесью NH4OH и Н2О2 с рН=9, с последующим отжигом в водороде при 500°С. Пленки оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм осаждались на кремниевую подложку в системе SiH4-NO-NH3 с азотом в качестве несущего газа, при концентрации NH3=1-7%. В подложку кремния силан вводился в виде 3% смеси с азотом, а NO - 4% в азоте. Аммиак смешивался с потоком силана в соотношении NH3/SiH4=35-40, скорость потока в реакционной камере составляла 1-3 л/мин с последующим отжигом при температуре 450-500°С в течение 5 минут. Технический результат: снижение токов утечек и повышение радиационной стойкости, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии формирования подзатворного диэлектрика с пониженной дефектностью и с повышенной радиационной стойкостью.
Известен способ изготовления [Патент 5307305 США, МКИ G11С 11/22] полевого транзистора путем формирования на поверхности кремниевой подложки со сформированными областями стока и истока слоев карбида кремния и сегнетоэлектрического материала. Слой карбида кремния используется как канал полевого транзистора, а пленка сегнетоэлектрического материала используется в качестве слоя, изолирующего поликремниевый затвор. Атомы металла и кислорода, входящие в состав сегнетоэлектрической пленки, затрудняют диффузию нежелательных примесей в канальный слой. Из-за различия кристаллических решеток применяемых материалов при изготовлении приборов повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры изделий.
Известен способ изготовления [Патент 5311051 США, МКИ H01L 29/76] полевого транзистора с повышенной радиационной стойкостью и напряжением пробоя в области канала, формированием между стоковой границей затвора и стоковым р+-карманом двух дополнительных легированных областей - приповерхностная область n--типа и находящаяся под ней р--область. Наличие этих областей позволяет предотвратить влияние поверхностных состояний, генерируемых при воздействии радиации на ток стока и подвижность носителей в канале полевого транзистора.
Недостатками этого способа являются:
- повышенные токи утечки;
- низкая технологичность;
- высокая дефектность.
Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек и повышение радиационной стойкости, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Задача решается формированием затвора из оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм в системе SiH4-NO-NH3 с азотом в качестве несущего газа, при введении силана SiH4 в виде 3% смеси с азотом, a NO - 4% в азоте, при соотношении NH3/NO≤2 и NH3/SiH4=35-40 и скорости потока 1-3 л/мин, с последующим отжигом при температуре 450-500°С в течение 5 минут.
Технология способа состоит в следующем: перед осаждением кремниевые пластины обрабатывались смесью NH4OH и Н2О2 с рН=9, с последующим отжигом в водороде при 500°С. Пленки оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм осаждались на кремниевую подложку в системе SiH4-NO-NH3 с азотом в качестве несущего газа, при концентрации NH3=1-7%. В подложку кремния силан вводился в виде 3% смеси с азотом, a NO - 4% в азоте. Аммиак смешивался с потоком силана в соотношении NH3/SiH4=35-40, скорость потока в реакционной камере составляла 1-3 л/мин с последующим отжигом при температуре 450-500°С в течение 5 минут.
Формирование оксинитрида кремния позволяет повысить крутизну характеристики и увеличить устойчивость к воздействию радиации.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результат обработки представлен в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,4%.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Технический результат: снижение токов утечек и повышение радиационной стойкости, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышения надежности и увеличения процента выхода годных приборов.
Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования пленки оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм при введении силана в смеси с азотом, при соотношении NH3/NO≤2 и NH3/SiH4=35-40, скорости потока 1-3 л/мин позволяет повысить процента выхода годных приборов и их надежность.
Claims (1)
- Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий формирование областей стока/истока/затвора и подзатворного диэлектрика, отличающийся тем, что подзатворный диэлектрик формируют из оксинитрида кремния толщиной 250-300 нм в системе SiH4-NO-NH3 при введении силана SiH4 в 3% смеси с азотом, соотношении NH3/NO≤2 и NH3/SiH4=35-40 и скорости потока 1-3 л/мин, с последующим отжигом при температуре 450-500°C в течение 5 минут.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120142A RU2661546C1 (ru) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120142A RU2661546C1 (ru) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2661546C1 true RU2661546C1 (ru) | 2018-07-17 |
Family
ID=62917135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017120142A RU2661546C1 (ru) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2661546C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717149C1 (ru) * | 2019-05-13 | 2020-03-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
| RU2734094C1 (ru) * | 2020-05-02 | 2020-10-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
| RU2747421C1 (ru) * | 2020-09-24 | 2021-05-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ формирования оксинитрида кремния |
| RU2787299C1 (ru) * | 2022-04-06 | 2023-01-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ формирования полевых транзисторов |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940007448B1 (ko) * | 1992-02-25 | 1994-08-18 | 삼성전자 주식회사 | 게이트절연막 형성방법 |
| US6323143B1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-11-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method for making silicon nitride-oxide ultra-thin gate insulating layers for submicrometer field effect transistors |
| US20030017670A1 (en) * | 2001-07-20 | 2003-01-23 | Macronix International Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor memory device with a gate dielectric stack |
| US20060151826A1 (en) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Jin Beom-Jun | Semiconductor device having a barrier layer and method of manufacturing the same |
| US20080150047A1 (en) * | 2006-12-26 | 2008-06-26 | Dongbu Hitek Co., Ltd. | Gate insulating layer in a semiconductor device and method of forming the same |
| RU2466476C1 (ru) * | 2011-05-03 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Способ изготовления полупроводникового прибора |
| RU2584273C1 (ru) * | 2015-02-25 | 2016-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Чеченский государственный университет (ФГБОУ ВПО Чеченский государственный университет) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
-
2017
- 2017-06-07 RU RU2017120142A patent/RU2661546C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940007448B1 (ko) * | 1992-02-25 | 1994-08-18 | 삼성전자 주식회사 | 게이트절연막 형성방법 |
| US6323143B1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-11-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method for making silicon nitride-oxide ultra-thin gate insulating layers for submicrometer field effect transistors |
| US20030017670A1 (en) * | 2001-07-20 | 2003-01-23 | Macronix International Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor memory device with a gate dielectric stack |
| US20060151826A1 (en) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Jin Beom-Jun | Semiconductor device having a barrier layer and method of manufacturing the same |
| US20080150047A1 (en) * | 2006-12-26 | 2008-06-26 | Dongbu Hitek Co., Ltd. | Gate insulating layer in a semiconductor device and method of forming the same |
| RU2466476C1 (ru) * | 2011-05-03 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Способ изготовления полупроводникового прибора |
| RU2584273C1 (ru) * | 2015-02-25 | 2016-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Чеченский государственный университет (ФГБОУ ВПО Чеченский государственный университет) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717149C1 (ru) * | 2019-05-13 | 2020-03-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
| RU2734094C1 (ru) * | 2020-05-02 | 2020-10-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
| RU2747421C1 (ru) * | 2020-09-24 | 2021-05-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ формирования оксинитрида кремния |
| RU2787299C1 (ru) * | 2022-04-06 | 2023-01-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Способ формирования полевых транзисторов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2661546C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| KR101164688B1 (ko) | 게이트 스택 측벽 스페이서들을 제조하기 위한 방법 | |
| EP1463121B1 (en) | Semiconductor device and production method therefor | |
| US9214516B2 (en) | Field effect silicon carbide transistor | |
| KR100788361B1 (ko) | 모스펫 소자의 형성 방법 | |
| RU2584273C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| JP2015154078A (ja) | ゲート絶縁層の製造方法 | |
| RU2671294C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2466476C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2677500C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| JP7165328B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| RU2674413C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2688851C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| JP2019134164A (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| RU2522930C2 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора | |
| RU2688864C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2606780C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2515334C1 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора | |
| RU2688881C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2596861C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2654960C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2754995C1 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора | |
| RU2723982C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2726904C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2749493C1 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200608 |