Способ изготовления тонкопленочного транзистора

Авторы патента:

Кутуев Руслан Азаевич (RU)

Мустафаев Гасан Абакарович (RU)

Хазбулатов Зелимхан Лечиевич (RU)

Мустафаев Арслан Гасанович (RU)

Хасанов Асламбек Идрисович (RU)

H01L21/265 - с внедрением ионов (трубки с ионным пучком для локальной обработки H01J 37/30)

Владельцы патента RU 2696356:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов с низким значением тока утечки. Технология способа состоит в следующем: гидрогенизированный аморфный кремний формировали обработкой кристаллического кремния потоком ионов кремния дозой 1*10¹⁶ см^-2 с энергией 250 кэВ при температуре 40°С. Водород вводили имплантацией после аморфизации с энергией 20 кэВ и дозой 5*10¹⁵ см^-2. Предложенный способ изготовления тонкопленочного транзистора позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность. Также способ обеспечивает снижение токов утечек, улучшение параметров структур, повышение технологичности и качества. 1 табл.

Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора [Пат. 5382537 США, МКИ H01L 21/265] путем обработки в канале полевого транзистора слоя аморфного кремния через отверстия в масочных слоях Si/SiO₂ эксимерным лазером с образованием затравочных кристаллов. Затем при температуре 600°С в течении 40 часов в атмосфере азота слой аморфного кремния подвергается кристаллизации с формированием крупнозернистого активного слоя. В таких структурах при различных температурных режимах повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора [Пат. 5384271 США, МКИ H01L 21/24] на аморфном кремнии путем последовательного проведения следующих этапов работы в области канала: жидкостное травление в HF, сухое реактивное ионное травление, повторное жидкостное травление в HF, обработка в очищающем растворе, отжиг.

Недостатками этого способа являются:

- повышенные значения тока утечки;

- высокая дефектность;

- низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается формированием слоя гидрогенизированного аморфного кремния обработкой кристаллического кремния потоком ионов кремния дозой 1*10¹⁶ см^-2 с энергией 250 кэВ при температуре 40°С, с последующей имплантацией водорода с энергией 20 кэВ, дозой 5*10¹⁵ см^-2

Технология способа состоит в следующем: гидрогенизированный аморфный кремний формировали обработкой кристаллического кремния потоком ионов кремния дозой 1*10¹⁶ см^-2 с энергией 250 кэВ, при температуре 40°С. Водород вводили имплантацией после аморфизации с энергией 20 кэВ и дозой 5*10¹⁵ см^-2.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты обработки представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,4%.

Технический результат: снижение токов утечек, 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 тонкопленочного транзистора путем формирования слоя гидрогенизированного аморфного кремния обработкой кристаллического кремния потоком ионов кремния дозой 1*10¹⁶ см^-2 с энергией 250 кэВ при температуре 40°С, с последующей имплантацией водорода с энергией 20 кэВ, дозой 5*10¹⁵ см^-2, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Способ изготовления тонкопленочного транзистора, включающий подложку, процессы травления, формирования слоя аморфного кремния, отличающийся тем, что слой гидрогенизированного аморфного кремния формируют обработкой кристаллического кремния потоком ионов кремния дозой 1*10¹⁶ см^-2 с энергией 250 кэВ при температуре 40°С, с последующей имплантацией водорода с энергией 20 кэВ и дозой 5*10¹⁵ см^-2.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с повышенным значением напряжения пробоя изолирующих областей.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2688874

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии формирования силицидных слоев с низким сопротивлением.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2688866

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления п+ скрытых слоев. Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости с удельным сопротивлением 10 Ом*см, ориентации (111) формировали п+ скрытый слой имплантацией ионов мышьяка с энергией 150 кэВ, дозой (2-4) 1012 см-2 при температуре подложки 500-600°С, с последующей разгонкой при температуре 1200°С в атмосфере смеси 50% кислорода О2/50% азота N2 и термическим отжигом при температуре 1000°С в течение 20 мин в атмосфере водорода.

Способ изготовления фазовых периодических микроструктур на основе халькогенидных стеклообразных полупроводников // 2687889

Изобретение относится к оптоэлектронике, а именно к способам изготовления периодических микроструктур на основе материалов с фазовой памятью - халькогенидных стеклообразных полупроводников, выполненных на поверхности оптически прозрачных материалов.

Способ формирования гексагональной фазы кремния // 2687087

Использование: для изготовления светоизлучающих приборов на основе гексагональной фазы кремния, обеспечивающей эффективное возбуждение фотолюминесценции. Сущность изобретения заключается в том, что в способе формирования фазы гексагонального кремния путем имплантации в изготовленную из алмазоподобного монокристаллического кремния пластину ионов, имеющих атомный радиус, превышающий атомный радиус кремния, и образующих в результате указанной имплантации в алмазоподобном монокристаллическом кремнии пластины включения, инициирующие возникновение в нем повышенных механических напряжений, создающих энергетические условия преобразования алмазоподобной фазы монокристаллического кремния в его гексагональную фазу, для повышения стабильности возникновения в алмазоподобном монокристаллическом кремнии упомянутой пластины зоны повышенных механических напряжений производят имплантацию ионов азота и галлия через предварительно полученный на поверхности исходной пластины тонкий слой нитрида кремния толщиной, с одной стороны, не препятствующей прохождению сквозь слой имплантируемых ионов галлия и азота, с другой стороны, достаточной при подобранной энергии имплантации для запирания под ним в прилегающем к указанному слою нитрида кремния подповерхностном слое алмазоподобного монокристаллического кремния указанной пластины имплантированных ионов азота и галлия с образованием ими при последующем отжиге пластины в указанном подповерхностном слое включений нитрида галлия, приводящем к стабильному формированию в этом слое гексагональной фазы кремния с повышенным заполнением этого слоя указанной фазой.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2671294

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

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2671294

Способ изготовления интегральных элементов микросхем на эпитаксиальных структурах арсенида галлия // 2665368

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к технологии полупроводниковых приборов на эпитаксиальных структурах арсенида галлия. Техническим результатом предлагаемого способа изготовления интегральных элементов микросхемы на эпитаксиальных структурах арсенида галлия является обеспечение равенства слоевых сопротивлений для различных интегральных элементов, рабочая область которых формируется в эпитаксиальных структурах арсенида галлия при помощи жидкостного травления.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2660296

Изобретение относитья к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными токами утечки.

Способ изготовления диэлектрической изоляции // 2660212

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления диэлектрической изоляции с низкими токами утечек.