Способ изготовления мелкозалегающих переходов
Владельцы патента RU 2757539:
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 мелкозалегающих переходов с пониженным значением токов утечек. Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния п-типа проводимости с удельным сопротивлением 4,5 Ом*см наносится слой Тi 110 нм, затем проводится термообработка при температуре 950°С в течение 35 с в атмосфере азота для образования силицида, потом проводят легирование слоя силицида ионами бора имплантацией с энергией 50 кэВ, дозой 7,5*1015 см-2 и термообработку при температуре 900°С в течение 20 с, в атмосфере азота. При термообработке происходит диффузия примесей из легированного слоя силицида, в результате образуется переход глубиной 80 нм. Технический результат заключается в снижении токов утечек, обеспечении технологичности, улучшении параметров приборов, повышении качества и увеличении процента выхода годных. 1 табл.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления мелкозалегающих переходов с пониженным значением токов утечек.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 2133964 Япония, МКИ H01L 29/46] путем введения в слой барьерного материала ТiN 1-10 % углерода С. Это улучшает качество ТiN, предохраняет его от появления механических напряжений и растрескиваний после термообработки. В таких приборах из-за низкой технологичности введения углерода С повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5290720 США, МКИ H01L 21/265] путем формирования самосовмещенных силицидных затворных электродов. Исходная структура с поликремниевыми затворами над соседними карманами р- и п-типа покрывается слоями оксида кремния, Si и стекла. Реактивным ионным травлением формируются пристеночные Si-спейсеры, проводится ионная имплантация в области истока и стока, затворные структуры покрываются слоями оксида кремния, создаются пристеночные Si3N4-спейсеры, наносится слой Тi и проводится термообработка с образованием силицида.
Недостатками этого способа являются:
- повышенные 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 путем диффузии примесей из легированного слоя силицида ионами бора энергией 50 кэВ, дозой 7,5*1015 см-2 и последующей термообработки при температуре 900°С в течение 20 с, в атмосфере азота.
Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния п-типа проводимости с удельным сопротивлением 4,5 Ом*см, наносится слой Тi 110 нм, затем проводится термообработка при температуре 950°С в течение 35 с в атмосфере азота, для образования силицида, потом проводят легирование слоя силицида ионами бора имплантацией с энергией 50 кэВ, дозой 7,5*1015 см-2 и термообработку при температуре 900°С в течение 20 с, в атмосфере азота. При термообработке происходит диффузия примесей из легированного слоя силицида, в результате образуется переход глубиной 80 нм.
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 | ток утечки Iут*1012 А |
плотность дефектов, см-2 | ток утечки Iут*1012 А |
1 | 15,5 | 13,6 | 3,4 | 2,5 |
2 | 16,4 | 12,3 | 4,2 | 2,3 |
3 | 14,7 | 1!,7 | 3,5 | 2,1 |
4 | 14,3 | 12,2 | 3,4 | 2,9 |
5 | 13,4 | 11,8 | 4,1 | 2,7 |
6 | 15,1 | 11,6 | 3,3 | 2,3 |
7 | 14,2 | 12,8 | 4,4 | 2,2 |
8 | 13,7 | 10,7 | 4,5 | 3,1 |
9 | 14,5 | 11,4 | 4,3 | 2,9 |
10 | 13,8 | 12,7 | 3,2 | 2,8 |
11 | 15,3 | 13,1 | 3,1 | 2,3 |
12 | 16,1 | 10,4 | 3,5 | 2,5 |
13 | 15,4 | 10,6 | 3,6 | 2,2 |
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 20,2 %.
Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
Предложенный способ изготовления мелкозалегающих переходов путем диффузии примесей из легированного слоя силицида ионами бора энергией 50 кэВ, дозой 7,5*1015 см-2 и последующей термообработки при температуре 900°С в течение 20 с, в атмосфере азота, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.
Способ изготовления мелкозалегающих переходов в полупроводниковых приборах, включающий формирование подзатворного оксида, пристеночных Si3N4-спейсеров, термообработку, процессы формирования областей стока, истока, отличающийся тем, что области стока, истока формируют нанесением слоя Тi толщиной 110 нм, проведением термообработки при температуре 950°С в течение 35 с в атмосфере азота и легированием слоя силицида ионами бора энергией 50 кэВ, дозой 7,5*1015 см-2 и последующей диффузии примесей из легированного слоя силицида термообработкой при температуре 900°С в течение 20 с в атмосфере азота.