Способ изготовления силицида никеля
Владельцы патента RU 2734095:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) (RU)
Использование: для создания силицида никеля. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления силицида никеля содержит осаждение пленки никеля Ni толщиной 30-50 нм в вакууме 3*10-6Па со скоростью роста 2 нм/с и последующей обработкой структур ионами ксенона Хе при температуре 175°С с энергией 300 кэВ, дозой 1*1015 см-2 и отжигом при температуре 240°С в течение 20 мин в атмосфере. Технический результат: обеспечение возможности снижения контактного сопротивления, обеспечения технологичности, улучшения параметров приборов. 1 табл.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления силицида никеля с пониженным значением контактного сопротивления.
Известен способ изготовления силицида [Пат. 5326724 США, МКИ H01L 21/293] покрытого слоем окисла, путем формирования топологических рисунков на основе многослойных структур, включающих слой титана Тi или TiSi и окисла. Между слоями металла и окисла располагают слой нитрида титана TiN толщиной 80-100 нм, который наносят реактивным распылением, добавляя N2 в реактор, после того как толщина слоя TiN дает возможность упростить техпроцесс формирования топологического рисунка. В таких приборах из-за не технологичности формирование окисла затвора образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.
Известен способ изготовления слоев силицида [Пат.5043300 США, МКИ H01L 21/283] на пластине кремния. Способ включает технологию плазменной очистки пластин кремния, напыление в вакууме слоя титана в атмосфере, не содержащий кислорода, отжиг в среде азота N2 при температуре 500-695°С в течение 20-60с с формированием слоев силицида титана и нитрида, последующий повторный отжиг при температуре 800-900°С с образованием стабильной фазы силицида титана.
Недостатками этого способа являются: высокие значения контактного сопротивления, высокая дефектность, низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижение контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Задача решается формированием силицида никеля путем осаждения пленки никеля Ni толщиной 30-50 нм в вакууме 3*10-6 Па со скоростью роста 2 нм/с и последующей обработкой структур ионами ксенона Хе при температуре 175°С с энергией 300 кэВ, дозой 1*1015 см-2 и отжигом при температуре 240°С в течение 20 мин, в атмосфере водорода.
Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости с ориентацией (100), удельным сопротивлением 100 м*см, после формирования областей стока/истока и осаждения слоя подзатворного диэлектрика полевого транзистора формируется силицид никеля путем осаждения пленки никеля Ni толщиной 30-50 нм в вакууме 3*10-6 Па со скоростью роста 2 нм/с и последующей обработкой структур ионами ксенона Хе при температуре 175°С с энергией 300 кэВ, дозой 1*1015см-2 отжигом при температуре 240°С в течение 20 мин, в атмосфере водорода. Активные области п-канального полевого транзистора и электроды к ним формировали по стандартной технологии.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
| Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по стандартной технологии | Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по предлагаемой технологии | |||
| № | плотность дефектов, см-2 | контактное сопротивление, Ом/на квадрат |
плотность дефектов, см-2 | контактное сопротивление, Ом/на квадрат |
| 1 | 9,1 | 6,7 | 3,6 | 1,2 |
| 2 | 8,4 | 7,5 | 3,2 | 1,3 |
| 3 | 8,1 | 7,8 | 3,7 | 1,1 |
| 4 | 7,7 | 8,3 | 3,4 | 1,0 |
| 5 | 7,4 | 8,5 | 3,1 | 0,9 |
| 6 | 8,6 | 6,7 | 3,3 | 1,3 |
| 7 | 8,2 | 8,4 | 3,4 | 1,2 |
| 8 | 9,7 | 7,7 | 3,8 | 1,1 |
| 9 | 9,5 | 7,5 | 4,3 | 0,95 |
| 10 | 7,9 | 7,6 | 3,6 | 0,8 |
| 11 | 8,3 | 7,1 | 3,1 | 1,3 |
| 12 | 7,1 | 7,7 | 3,5 | 0,85 |
| 13 | 8,4 | 6,8 | 3,2 | 1,2 |
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,5%.
Технический результат: снижение контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Способ изготовления силицида никеля, включающего подложку, содержащий процессы формирования активных областей полевого транзистора и электродов к ним, подзатворного диэлектрика, силицида, отличающийся тем, что силицид формируют путем осаждения пленки никеля Ni толщиной 30-50 нм в вакууме 3*10-6Па со скоростью роста 2 нм/с и последующей обработкой структур ионами ксенона Хе при температуре 175°С с энергией 300 кэВ, дозой 1*1015 см-2 и отжигом при температуре 240°С в течение 20 мин в атмосфере водорода.
