Способ изготовления полупроводникового прибора

Авторы патента:

H01L21/268 - с использованием электромагнитного излучения, например лазерного

Владельцы патента RU 2606248:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) (RU)

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления аморфного кремния α-Si с пониженной плотностью дефектов. Способ изготовления полупроводникового прибора согласно изобретению включает процессы формирования областей истока, стока, затвора, подзатворного изолирующего слоя и слоя аморфного кремния, при этом слой аморфного кремния формируют фоторазложением молекул дисилана со скоростью осаждения 5,5 нм/с, при температуре 400°C, давлении 1,33 Па при воздействии лучом лазера мощностью 140 мДж/мин и расходом дисилана - 20 см³/мин. Изобретение позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их качество и надежность. 1 табл.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5409857 США, МКИ H01L 21/20] нанесением на органическую подложку слоя α-Si, который преобразуется в поликремниевый методом лазерной рекристаллизации. Полученный слой окисляется, слой SiO₂ удаляется везде, кроме участка под затвором, проводится имплантация примеси в области истока/стока, формируется поликремниевый электрод затвора и изготовляются боковые электроды к областям истока/стока. В таких полупроводниковых приборах повышается сопротивление электродов затвора и увеличивается ток утечки.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5426064 США, МКИ H01L 21/265] формированием α-Si кремниевого слоя. Слой α-Si покрывается металлическим слоем (Ni, Fe, Pt), проводится термообработка с кристаллизацией кремния, кристаллизованный слой подвергается травлению на глубину 2-20 нм и методом ПФХО наносится подзатворный изолирующий слой.

Недостатками способа являются:

- повышенная плотность дефектов,

- 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 путем формирования пленок α-Si фоторазложением молекул дисилана (Si₂H₆) при воздействии лучом эксимерного лазера мощностью 140 мДж/мин, при давлении 1,33 Па и температуре 400°С, со скоростью осаждения 5,5 нм/с, с расходом дисилана - 20 см³/мин.

Технология способа состоит в следующем: пленки α-Si осаждали на поверхность подложки монокристаллического Si. В качестве источника УФ-излучения был использован эксимерный A_rF лазер. Во избежание прямого разогрева подложки луч лазера был направлен строго параллельно ее поверхности. Поскольку край фундаментального поглощения Si₂H₆ составляет 200 нм, и лазер обеспечивал прямое фоторазложение реагирующего газа. Пленку α-Si осаждали со скоростью 5,5 нм/с при расходе дисилана 20 см³/мин, при температуре подложки 400°С. Затем структуру транзистора формировали по стандартной технологии.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы.

Результаты обработки представлены в таблице.

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

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования пленок α-Si фоторазложением молекул дисилана (Si₂H₆) при воздействии лучом эксимерного лазера мощностью 140 мДж/мин, давлении 1,33 Па и температуре 400°С, со скоростью осаждения 5,5 нм/с, с расходом дисилана - 20 см³/мин позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их качество и надежность.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы формирования областей истока, стока, затвора, подзатворный изолирующий слой и слой аморфного кремния, отличающийся тем, что аморфный слой кремния формируют фоторазложением молекул дисилана со скоростью осаждения 5,5 нм/с, при температуре 400°C, давлении 1,33 Па при воздействии лучом лазера мощностью 140 мДж/мин и расходом дисилана - 20 см³/мин.

Изобретение относится к способу придания супергидрофобных свойств поверхности металла. Воздействуют на упомянутую поверхность сфокусированным лучом импульсного лазерного излучения с длительностью импульсов в наносекундном диапазоне, осуществляют перемещение упомянутого луча относительно упомянутой поверхности по заранее заданному закону.

Способ отжига полупроводниковых структур // 2567117

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии отжига полупроводниковых структур. Изобретение обеспечивает снижение токов утечек в полупроводниковых структурах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Способ модификации полупроводниковой пленки лазерным излучением // 2553830

Изобретение относится к области нанотехнологий, в частности к получению наноструктур на поверхности полупроводника. Способ модификации полупроводниковой пленки согласно изобретению заключается в том, что воздействуют на полупроводниковую пленку непрерывным лазерным излучением с энергией кванта превосходящей ширину запрещенной зоны в диапазоне мощности от 5 до 10 Вт, при диаметре лазерного пучка на поверхности пленки от 30 до 100 мкм, так чтобы интенсивность воздействия не превышала 106 Вт/см2, при сканировании поверхности пленки со скоростью от 40 до 160 мкм/с.

Способ получения рельефа на поверхности // 2546719

Изобретение относится к микроэлектронике, оптической и оптоэлектронной технике. Cпособ получения рельефа на поверхности светоизлучающих кристаллов полупроводниковых светодиодов локальными эрозионными воздействиями на поверхность, при этом в соответствии с изобретением, эрозия производится оптико-термическим действием импульсного лазерного излучения, проникающего в кристалл, с глубиной поглощения в кристалле, близкой к глубине эрозии, и длительностью лазерных импульсов, меньшей времени распространения тепловой волны нагревания кристалла на глубину эрозии, причем энергия импульса лазерного излучения не менее приводящей к процессу поверхностного испарения кристалла.

Способ изготовления детекторов терагерцового диапазона // 2545497

Использование: для формирования на подложках наноструктур, изготовления быстродействующих фотоприемников и детекторов электромагнитных колебаний терагерцового диапазона.

Способ выращивания эпитаксиальных слоев полупроводниковых кристаллов нитридов третьей группы на слоистой кристаллической структуре // 2543215

Изобретение относится к технологии выращивания эпитаксиальных слоев полупроводниковых кристаллов нитридов третьей группы на слоистой кристаллической структуре с оптически ослабленной границей.

Способ получения легированного алмаза // 2537491

Изобретение относится к технологическим процессам получения легированных алмазов, которые могут быть использованы в электронике и приборостроении, а также в качестве ювелирного камня.

Способ обработки поверхности монокристаллического кремния ориентации (111) // 2501057

Изобретение относится к области микроэлектроники, фотовольтаики, к не литографическим технологиям структурирования кремниевых подложек, в частности к способам структурирования поверхности монокристаллического кремния с помощью лазера.

Способ создания многослойной наноструктуры // 2497230

Изобретение относится к различным областям техники, использующим материалы с развитыми поверхностями в виде многослойных наноструктур для производства солнечных батарей, фотоприемных устройств, катализаторов, высокоэффективных люминесцентных источников света.

Способ формирования легированных областей полупроводникового прибора // 2476955

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с пониженной плотностью дефектов.

Способ формирования тонкоплёночного рисунка на подложке // 2613054

Изобретение относится к оптическим технологиям формирования топологических структур на подложках, в частности к лазерным методам формирования на подложках топологических структур нано- и микроразмеров для нано- и микромеханики, микро- и наноэлектроники. В способе формирования тонкопленочного рисунка на подложке, использующем лазерное локальное облучение предварительно нанесенной пленки, в соответствии с изобретением, облучение проводят в режиме импульсного двухфазного разрушения пленки, затем подложку подвергают равномерному поверхностному травлению на толщину, не меньшую толщины пленки на необлученных участках подложки. Предлагается также вариант способа, в котором облучение проводят одновременным воздействием двух когерентных лазерных лучей, формирующих на поверхности периодическую интерференционную картину, причем интенсивность облучения обеспечивает режим импульсного двухфазного локального разрушения пленки. Техническим результатом изобретения является создание способа адресуемого формирования одномерных тонкопленочных наноструктур типа нанопроволок и периодических решеток из нанопроволок на поверхности подложки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Усилитель-концентратор пучка электронов с электронной мембраной // 2619767

Изобретение относится к области плазменной техники и может быть использовано для выделения пучков электронов из плазмы рабочей среды, создания электрических генераторов на основе энергии электронных пучков, электрореактивных двигателей, электронно-лучевых и ионно-лучевых приборов. Усилитель-концентратор пучка электронов (УКЭ) содержит корпус (1) с внутренней осевой суживающейся полостью, имеющей форму усеченного конуса, на поверхность которой нанесена кремниевая решетка (2) с верхним алмазным слоем (3). В большем отверстии осевой полости установлена многослойная электронная мембрана, основой которой является динамически устойчивая высокотемпературная вольфрамовая пластина (4), имеющая сложную форму: внешняя высокотемпературная поверхность выполнена плоской, а внутренняя низкотемпературная поверхность имеет вогнутую полусферическую форму для фокусирования электронов в пучок. Пластина (4) изготовлена из сплава с пористостью до 85% и диаметром пор 10-3-10-4 мкм. На внешнюю высокотемпературную поверхность вольфрамовой пластины (4) нанесен слой из нанокомпозитного графена (5) с нанопорами (11), а на внутреннюю низкотемпературную - слой из оксида алюминия (7) с нанопорами (8). Корпус снабжен аксиальными анодами (12), (13), установленными со стороны входного и выходного отверстий и служащими для подачи ускоряющих потенциалов, обеспечивающих, соответственно, электрический вывод электронов из потока плазмы и управление энергией электронов и их концентрацией в пучке, входящем в УКЭ, и управление концентрацией, силой тока и энергией электронов пучка, выходящего из УКЭ. Технический результат - обеспечение температурной и динамической устойчивости, повышение эффективности и КПД преобразования энергии потока плазмы в электрическую мощность. 1 ил.

Способ формирования сверхлегированного серой микроструктурированного кристаллического слоя на поверхности кремния // 2646644

Настоящее изобретение относится к способу формирования сильнолегированного серой микроструктурированного кристаллического слоя на поверхности кремния, который может быть использован в солнечной энергетике, оптоэлектронике, приборах ночного и тепловидения. Способ заключается в размещении поверхности кремния под химически активной жидкой средой серосодержащего соединения и облучении поверхности кремния импульсами сфокусированного лазерного излучения наносекундной длительности инфракрасного диапазона, при этом задают плотность энергии лазерного излучения достаточной для проникновения этим излучением через жидкую среду к поверхности кремния с разложением молекул серосодержащего соединения до выделения атомов серы и для нагрева поверхности кремния до температуры, при которой происходит диффузия в нее атомов серы вместе с ее абляционным микроструктурированием и отжигом. Технический результат изобретения состоит в многократном расширении области и величины высокой поглощательной способности (в том числе высокого коэффициента поглощения) поверхностного слоя кремния в процессе сверхлегирования атомами серы под действием лазерного облучения с сохранением его кристаллического характера. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ предварительной очистки и способ получения тонкой пленки низкотемпературного поликремния, жидкокристаллическое устройство отображения и система для ее изготовления // 2647561

Настоящее изобретение относится к области технологий отображения жидкокристаллическими устройствами и, в частности, к способу изготовления тонкой пленки низкотемпературного поликремния, включающему: выращивание буферного слоя и затем слоя аморфного кремния на подложке; нагрев слоя аморфного кремния до температуры выше комнатной и выполнение предварительной очистки поверхности слоя аморфного кремния; использование отжига эксимерным лазером (ELA) для облучения слоя аморфного кремния, предварительно очищенного на предыдущем этапе, чтобы преобразовать аморфный кремний в поликремний. Настоящее изобретение также предлагает систему для изготовления тонкой пленки низкотемпературного поликремния. Путем совершенствования системы для изготовления тонкой пленки низкотемпературного поликремния и способа предварительной очистки настоящее изобретение уменьшает неравномерность толщины слоя аморфного кремния и неравномерность слоя поликремния, получаемого на последующем этапе облучения эксимерным лазером. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.