RU2674413C1 - Способ изготовления полупроводникового прибора - Google Patents
Способ изготовления полупроводникового прибора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2674413C1 RU2674413C1 RU2017147152A RU2017147152A RU2674413C1 RU 2674413 C1 RU2674413 C1 RU 2674413C1 RU 2017147152 A RU2017147152 A RU 2017147152A RU 2017147152 A RU2017147152 A RU 2017147152A RU 2674413 C1 RU2674413 C1 RU 2674413C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tantalum
- increase
- technology
- semiconductor device
- manufacturing
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 5
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 arsenic ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
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)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления подзатворного диэлектрика с пониженной плотностью дефектов. Изобретение обеспечивает снижение плотности дефектов, повышение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. Технология способа состоит в следующем: на пластине кремния р-типа проводимости с ориентацией (100) формируют пленку тантала толщиной 28 нм со скоростью осаждения 30 нм/мин, на подложку, нагретую до 70°С, в вакууме при давлении 10-10мм рт.ст. Затем проводят окисление в кислороде при температуре 530°С в течение 15 мин и формируют окисел тантала ТаOтолщиной 60 нм, с последующим термическим отжигом при температуре 700°С в инертной среде в течение 5 мин. Улучшение параметров полупроводниковой структуры связано с тем, что окисел тантала ТаОсодержит электронные ловушки. Все это улучшает структуру, уменьшает число ловушек для носителей заряда вблизи границы раздела. Активные области полупроводникового прибора формировались стандартным способом. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления подзатворного диэлектрика с пониженной плотностью дефектов.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 4985739 США, МКИ HO1L 29/80] путем формирования верхнего и нижнего изолирующих друг от друга затворов. В полевых транзисторах использована структура, в которой одна система областей сток-исток окружает другую систему областей сток-исток. Нижний затвор - скрытый, верхний - соединяется с контактной площадкой через диффузионный барьер для предотвращения проникновения металла в структуру. Область канала в экранирующие области формируют с помощью ионной имплантации. В таких полупроводниковых структурах из-за возникновения механических напряжений ухудшаются параметры приборов.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5100820 США, МКИ HOIL 21/336] в которой поверхность р-кремниевой подложки, содержащий изолирующие области защитного слоя оксида последовательно покрывается слоями подзатворного оксида кремния, затвора n+ типа поликристаллического кремния и верхнего оксида кремния. Область будущего затвора маскируется слоем нитрида кремния. Структура подвергается термическому окислению во влажном кислороде при повышенном давлении и в последующем формируют слой затвора. Структура последовательно имплантируется ионами мышьяка с использованием слоев защитного оксида кремния и нитрида кремния в качестве маски для формирования n+ областей истока-стока, а затем - ионами р+ с целью формирования n- областей истока-стока с плавным профилем легирования. Поверхность пассивируется слоем борофосфорносиликатного стекла, в котором вскрываются контактные окна под алюминий.
Недостатками способа являются:
- повышенная плотность дефектов в полупроводниковых структурах;
- образование механических напряжений;
- низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Задача решается созданием подзатворного диэлектрика путем формирования пленки тантала толщиной 28 нм со скоростью осаждения 30 нм/мин на подложку, нагретую до 70°С, в вакууме при давлении 10-6-10-7 мм рт.ст. на пластине кремния р-типа проводимости с ориентацией (100) с последующим окислением в кислороде при температуре 530°С в течение 15 мин. и формированием окисла тантала Та2О5 толщиной 60 нм с последующим термическим отжигом при температуре 700°С в инертной среде в течение 5 мин.
Технология способа состоит в следующем: на пластине кремния р-типа проводимости с ориентацией (100) формируют пленку тантала толщиной 28 нм со скоростью осаждения 30 нм/мин, на подложку нагретую до 70°С, в вакууме при давлении 10-6-10-7 мм рт. ст. Затем проводят окисление в кислороде при температуре 530°С в течение 15 мин. и формируют окисел тантала Та2С5 толщиной 60 нм, с последующим термическим отжигом при температуре 700°С в инертной среде в течение 5 мин. Улучшение параметров полупроводниковой структуры связано с тем, что окисел тантала Та2O5 содержит электронные ловушки. Все это улучшает структуру, уменьшает число ловушек для носителей заряда вблизи границы раздела. Активные области полупроводникового прибора формировались стандартным способом.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в Таблице 1.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов, на партии пластин сформированных в оптимальном режиме увеличился на 15,5%.
Технический результат: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.
Claims (1)
- Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы формирования областей стока, истока, затвора и подзатворного диэлектрика, отличающийся тем, что подзатворный диэлектрик формируют путем создания пленки тантала толщиной 28 нм со скоростью осаждения 30 нм/мин на подложку, нагретую до 70°С, в вакууме при давлении 10-6-10-7 мм рт.ст. на пластине кремния с последующим окислением в кислороде при температуре 530°С в течение 15 мин и формированием окисла тантала Та2О5 толщиной 60 нм с последующим термическим отжигом при температуре 700°С в инертной среде в течение 5 мин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017147152A RU2674413C1 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017147152A RU2674413C1 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2674413C1 true RU2674413C1 (ru) | 2018-12-07 |
Family
ID=64603862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017147152A RU2674413C1 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2674413C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710005C1 (ru) * | 2019-04-26 | 2019-12-23 | Акционерное общество "ОКБ-Планета" АО "ОКБ-Планета" | Способ монтажа полупроводниковых кристаллов в корпус |
| 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 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6114735A (en) * | 1999-07-02 | 2000-09-05 | Micron Technology, Inc. | Field effect transistors and method of forming field effect transistors |
| US20040104433A1 (en) * | 2002-04-05 | 2004-06-03 | International Business Machines Corporation | Method and structure of a disposable reversed spacer process for high performance recessed channel CMOS |
| EP1435663A2 (en) * | 2003-01-03 | 2004-07-07 | Texas Instruments Inc. | PMOS transistor and method for forming the same |
| RU2237947C1 (ru) * | 2003-05-22 | 2004-10-10 | Валиев Камиль Ахметович | Способ изготовления полупроводникового прибора с управляющим электродом нанометровой длины |
| RU2450385C1 (ru) * | 2010-10-13 | 2012-05-10 | Открытое акционерное общество "НИИ молекулярной электроники и завод "Микрон" | Состав газовой смеси для формирования нитрид танталового металлического затвора методом плазмохимического травления |
| RU2504861C1 (ru) * | 2012-06-05 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технологический институт Российской академии наук | Способ изготовления полевого нанотранзистора с контактами шоттки с укороченным управляющим электродом нанометровой длины |
| RU2012150647A (ru) * | 2012-11-26 | 2014-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова" | Встраиваемая в сбис технологии кмоп/кни память "mram" и способ ее изготовления (варианты) |
| RU2626392C1 (ru) * | 2016-06-17 | 2017-07-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технологический институт Российской академии наук | Туннельный нелегированный многозатворный полевой нанотранзистор с контактами шоттки |
-
2017
- 2017-12-29 RU RU2017147152A patent/RU2674413C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6114735A (en) * | 1999-07-02 | 2000-09-05 | Micron Technology, Inc. | Field effect transistors and method of forming field effect transistors |
| US20040104433A1 (en) * | 2002-04-05 | 2004-06-03 | International Business Machines Corporation | Method and structure of a disposable reversed spacer process for high performance recessed channel CMOS |
| EP1435663A2 (en) * | 2003-01-03 | 2004-07-07 | Texas Instruments Inc. | PMOS transistor and method for forming the same |
| RU2237947C1 (ru) * | 2003-05-22 | 2004-10-10 | Валиев Камиль Ахметович | Способ изготовления полупроводникового прибора с управляющим электродом нанометровой длины |
| RU2450385C1 (ru) * | 2010-10-13 | 2012-05-10 | Открытое акционерное общество "НИИ молекулярной электроники и завод "Микрон" | Состав газовой смеси для формирования нитрид танталового металлического затвора методом плазмохимического травления |
| RU2504861C1 (ru) * | 2012-06-05 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технологический институт Российской академии наук | Способ изготовления полевого нанотранзистора с контактами шоттки с укороченным управляющим электродом нанометровой длины |
| RU2012150647A (ru) * | 2012-11-26 | 2014-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-исследовательский институт измерительных систем им. Ю.Е. Седакова" | Встраиваемая в сбис технологии кмоп/кни память "mram" и способ ее изготовления (варианты) |
| RU2626392C1 (ru) * | 2016-06-17 | 2017-07-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технологический институт Российской академии наук | Туннельный нелегированный многозатворный полевой нанотранзистор с контактами шоттки |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2710005C1 (ru) * | 2019-04-26 | 2019-12-23 | Акционерное общество "ОКБ-Планета" АО "ОКБ-Планета" | Способ монтажа полупроводниковых кристаллов в корпус |
| 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20090134402A1 (en) | Silicon carbide mos field-effect transistor and process for producing the same | |
| US7507632B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| RU2674413C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2584273C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| US20180261515A1 (en) | Semiconductor structures and fabrication methods thereof | |
| RU2688851C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2677500C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2671294C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2522930C2 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора | |
| RU2734094C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2515334C1 (ru) | Способ изготовления тонкопленочного транзистора | |
| RU2596861C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| KR101088712B1 (ko) | 반도체 소자의 제조방법 | |
| RU2688864C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| US20010044191A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| RU2688874C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2641617C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2610056C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2723982C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2748455C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2785083C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| KR100850138B1 (ko) | 반도체 소자의 게이트 절연막 및 그 형성방법 | |
| RU2606246C2 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2522182C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2688861C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201230 |