Способ изготовления полупроводникового прибора

Авторы патента:

Мустафаев Абдулла Гасанович (RU)

Мустафаев Арслан Гасанович (RU)

Мустафаев Гасан Абакарович (RU)

Черкесова Наталья Васильевна (RU)

H01L21/335 - полевых транзисторов

H01L21/283 - осаждением электропроводящих или диэлектрических материалов для электродов

H01L21/28185 - Способы и устройства для изготовления или обработки полупроводниковых приборов или приборов на твердом теле или их частей (способы и устройства, специально предназначенные для изготовления и обработки приборов, относящихся к группам H01L 31/00- H01L 49/00, или их частей, см. эти группы; одноступенчатые способы изготовления, содержащиеся в других подклассах, см. соответствующие подклассы, например C23C,C30B; фотомеханическое изготовление текстурированных поверхностей или поверхностей с рисунком, материалы или оригиналы для этой цели; устройства, специально предназначенные для этой цели вообще G03F)[2]

B82Y40/00 - Нанотехнология

Владельцы патента RU 2752125:

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. Технология способа состоит в следующем: на кремниевой подложке 10 Ом*см (100), р-типа проводимости после обработки излучением галогенных ламп в Н₂ при температуре 1000°С в течение 10 с формируют пленку оксидного слоя. Окисление проводили в среде сухого кислорода О₂при температуре 1100-1150°С в течение 20 с со скоростями нагрева и охлаждения 50°С/мин до толщины 20 нм при росте пленки оксидного слоя 1 нм/с. Изобретение обеспечивает возможность снижения токов утечки, обеспечения технологичности, улучшения параметров приборов, повышения качества и увеличения процента выхода годных.

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления оксида кремния с пониженным значением тока утечки.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. США 5323046, МКИ H01L 29/04] обеспечивающий малое влияние технологической операции на качество подзатворного оксидного слоя. После формирования изолированного электрода затвора создается п+ область стока с использованием электрода затвора в качестве маски , затем изготовляется п+ область , удаленная от затвора и перекрывающаяся со стоком , после формируется контакт стока. В таких приборах из-за не технологичности формирования п+ областей образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. США 5134452, МКИ H01L 29/78] на толстом защитном слое оксида и на открытой поверхности кремния с областями стока и истока осаждается слой проводящего поликремния, из которого затем формируется электроды стока и истока. После вскрытия канальной области проводится реактивное ионное травление с образованием шероховатой поверхности с размерами неровностей до 50нм. Затем над канальной областью с помощью ПФХО создается тонкий затворный оксид и формируется затвор.

Недостатками этого способа являются:

- высокие значения токов утечек;

- высокая дефектность;

- низкая технологичность.

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

Задача решается формированием подзатворного оксидного слоя проведением термообработки в среде сухого кислорода О₂ при температуре 1100-1150°С в течение 20 с со скоростями нагрева и охлаждения 50°С/мин, до толщины 20 нм при росте пленки оксидного слоя 1 нм/с.

Технология способа состоит в следующем: на кремниевой подложке 10 Ом*см (100), р-типа проводимости после обработки излучением галогенных ламп в Н₂ при температуре 1000°С в течение 10 с формируют пленку оксидного слоя. Окисление проводили в среде сухого кислорода О₂при температуре 1100-1150°С в течение 20 с со скоростями нагрева и охлаждения 50°С, до толщины 20нм при росте пленки оксидного слоя 1 нм/с.

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

Таблица

Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по стандартной технологии	Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по предлагаемой технологии
№	плотность дефектов, см^-2	токи утечки, 10¹¹, А	плотность дефектов, см^-2	токи утечки, 10¹¹, А
1	9.7	6.5	2,3	0,8
2	9,4	7.8	2,7	0,7
3	9.6	7,3	2,4	1,1
4	8,8	6,4	2,5	1,4
5	8,4	6,7	2,1	0,8
6	8,6	6,1	2,3	1,3
7	9,2	7,4	2,4	0,7
8	8,7	6,1	2,6	0,6
9	8,5	5,5	2,8	1,2
10	8,6	6,6	2,4	0,9
11	9,3	7,2	2,2	1,4
12	8,4	9,3	2,9	0,7
13	9,5	6,1	2,7	0,8

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 13,6%.

Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора формированием подзатворного оксидного слоя проведением термообработки в среде сухого кислорода О₂ при температуре 1100-1150°С в течение 20с со скоростями нагрева и охлаждения 50°С/мин, до толщины 20 нм, при росте пленки оксидного слоя 1 нм/с, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надёжность.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы формирования активных областей полевого транзистора, электродов стока и истока, подзатворного оксидного слоя, отличающийся тем, что подзатворный оксидный слой формируют на кремниевой подложке 10 Ом*см (100) р-типа проводимости термообработкой в среде сухого кислорода О₂при температуре 1100-1150°С в течение 20 с со скоростями нагрева и охлаждения 50°С/мин до толщины 20 нм при росте пленки оксидного слоя 1 нм/с.

Способ формирования пленки оксинитрида кремния толщиной 50 нм на подложке кремния при температуре 380°С, давлении 133 Па, при потоке SiН4 – 390 см3/мин, N2О - 1300 см3/мин и NН3 -1200 см3/мин, с последующей термообработкой при температуре 850°С в течение 10 мин позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надёжность..

Способ изготовления t-образного гальванического затвора в высокочастотном полевом транзисторе // 2746845

Изобретение относится к электронной технике и предназначено для создания дискретных приборов и сверхвысокочастотных интегральных схем с использованием мощных нитрид-галлиевых полевых транзисторов. Способ изготовления T-образного гальванического затвора в высокочастотном полевом транзисторе включает выделение активной области транзистора, создание омических контактов стока и истока, нанесение на поверхность контактного слоя полупроводника тонкого маскирующего покрытия, формирование литографическими методами в маскирующем покрытии субмикронной щели, нанесение тонкого проводящего слоя, формирование поверх него резистивной маски, удаление проводящего слоя в окнах резистивной маски, травление контактного слоя, формирование тонкопленочных металлических T-образных затворов.

Способ изготовления высокочастотного транзистора с дополнительным активным полевым электродом // 2707402

Изобретение относится к электронной технике и предназначено для создания мощных полевых транзисторов с затвором Шоттки и дополнительным активным полевым («Field plate» - FP) электродом. Может быть использовано в мощных СВЧ транзисторах на основе нитридных (GaN) гетероэпитаксиальных структур для усиления полевых эффектов, связанных с увеличением пробивных напряжений Uпр, предотвращением «коллапса» тока и снижением рабочей температуры канала Tc.

Способ изготовления мощного нитрид-галлиевого полевого транзистора // 2668635

Изобретение относится к электронной технике и предназначено для создания дискретных приборов и сверхвысокочастотных интегральных схем с использованием полевых HEMT транзисторов. Техническим результатом является более качественное удаление электронного резиста в окнах резистной маски, обеспечение ровного края резистных масок и заданных линейных размеров затворной щели.

Способ увеличения порогового напряжения отпирания gan транзистора // 2642495

Изобретение относится к технологии силовой электроники, а именно к технологии получения дискретных силовых транзисторов на основе нитрида галлия (GaN), работающих в режиме обогащения. В способе увеличения порогового напряжения отпирания GaN транзистора, включающем создание на поверхности кремниевой пластины с эпитаксиальной гетероструктурой типа p-GaN/AlGaN/GaN подзатворной р-GaN меза-области, межприборной меза-изоляции, формирование омических контактов к областям стока и истока транзистора, формирование двухслойной резистивной маски литографическими методами, очистку поверхности полупроводника, осаждение тонких пленок затворной металлизации, извлечение пластины из вакуумной камеры установки напыления, удаление резистивной маски, перед напылением тонких пленок затворной металлизации пластину подвергают обработке в атмосфере атомарного водорода в течение t=10-60 секунд при температуре Т=20-150°С и плотности потока атомов водорода на поверхность пластины, равной 1013-1016 ат.

Способ изготовления свч полевого мощного псевдоморфного транзистора // 2633724

Изобретение относится к технологии изготовления полевых транзисторов. Способ изготовления СВЧ мощного полевого псевдоморфного транзистора на гетероэпитаксиальной структуре AlGaAs/InGaAs/GaAs заключается в том, что формируют субмикронный Т-затвор с применением оптической литографии.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2581418

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными токами утечки. Способ изготовления полупроводникового прибора включает процессы легирования, формирование областей истока, стока и затвора, при этом полупроводниковый прибор формируют последовательным нанесением слоя p-типа толщиной 5 нм с концентрацией примеси 2·1011 см-2, наращиванием слоя кремния толщиной 0,25 мкм и последующим осаждением сурьмы при температуре 650°C с выдержкой в течение двух минут при температуре 750°C для образования монослоя с концентрацией атомов сурьмы 2·1012 см-2 и отжигом при температуре 750°C в течение 10 минут.

Способ изготовления высокочастотного транзистора с нанометровыми затворами // 2578517

Изобретение относится к электронной технике и предназначено для создания дискретных приборов и сверхвысокочастотных интегральных схем с использованием полевых транзисторов. Техническим результатом изобретения является получение затворов длиной менее 100 нм, а также уменьшение толщины металлической маски и исключение промежуточного слоя диэлектрика, расположенного между поверхностью активной области и маской.

Способ изготовления мощного свч-транзистора // 2534442

Изобретение относится к области полупроводниковой техники. Способ изготовления мощного СВЧ-транзистора включает нанесение на фланец слоя припоя, формирование пьедестала, нанесение подслоя, обеспечивающего крепление кристалла транзистора к пьедесталу, формирование на базовой подложке из монокристаллического кремния p-типа проводимости, ориентированного по плоскости (111), вспомогательных эпитаксиальных слоев, нанесение базового слоя и буферного слоя для выращивания эпитаксиальной структуры полупроводникового прибора на основе широкозонных III-нитридов, нанесение на базовый слой теплопроводящего CVD поликристаллического алмаза, удаление базовой подложки вместе со вспомогательными эпитаксиальными слоями до базового слоя, наращивание на базовом слое гетероэпитаксиальной структуры на основе широкозонных III-нитридов и формирование истока, затвора и стока.

Способ формирования электронного устройства // 2515340

Изобретение относится к технологии полупроводниковых устройств. В способе формирования электронного устройства удаляют фоторезист с по меньшей мере одной поверхности проводящего слоя с использованием смеси реактивов, которая содержит первый материал самоорганизующегося монослоя и реактив для удаления фоторезиста, таким образом осаждают самоорганизующийся монослой на по меньшей мере одну поверхность указанного проводящего слоя и осаждают полупроводниковый материал на самоорганизующийся монослой, нанесенный на проводящий слой, без озонной очистки проводящего слоя.

Способ изготовления силицида титана // 2751983

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления силицида титана с пониженным значением контактного сопротивления. Способ изготовления полупроводниковых приборов включает процессы формирования активных областей полевого транзистора и электроды к ним, подзатворого диэлектрика и силицида титана, при этом согласно изобретению на подложках кремния р-типа проводимости с ориентацией (100), с удельным сопротивлением 10 Ом*см формируют силицид титана путем осаждения пленки титана Тi толщиной 75 нм при давлении 3*10-6Па, температуре подложки 60°С, со скоростью роста 1 нм/с и последующей обработкой структур ионами Si с энергией 85 кэВ дозой 1*1015-1*1016 см-2, с низкотемпературным отжигом при температуре 650°С в течение 30 с в атмосфере азота N2 и с проведением высокотемпературного отжига при температуре 1050°С в течение 20 с в атмосфере азота N2.