Способ изготовления металлических межсоединений

Авторы патента:

Мустафаев Абдулла Гасанович (RU)

Мустафаев Арслан Гасанович (RU)

Мустафаев Гасан Абакарович (RU)

Черкесова Наталья Васильевна (RU)

Хасанов Асламбек Идрисович (RU)

H01L21/76879 - 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]

H01L21/768 - с применением межсоединений, используемых для пропускания тока между отдельными компонентами внутри прибора

H01L21/3205 - осаждение недиэлектрических слоев, например электропроводных, резистивных, на диэлектрические слои (устройства для проведения электрического тока внутри прибора H01L 23/52); последующая обработка этих слоев (изготовление электродов H01L 21/28)

Владельцы патента RU 2767154:

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

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления межсоединений с пониженным значением сопротивления.

Технология способа состоит в следующем: методом электронно-лучевого испарения наносят нижний слой хрома толщиной 5-20 нм со скоростью осаждения 0,1 нм/с при давлении 10^-9 мм рт.ст., затем наносят слой меди толщиной 450 нм со скоростью осаждения 0,5 нм/с, затем верхний слой хрома толщиной 5-30 нм со скоростью осаждения 0,1 нм/с с последующим отжигом при температуре 400°C в атмосфере Ar-Н₂ в течение 30 мин. Активные области полупроводникового прибора и электроды к ним формировали по стандартной технологии. Изобретение обеспечивает снижение сопротивления, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Известен способ изготовления медной металлизации [Пат. 5316974 США, МКИ H01L 21/00]. На планарную структуру с изолированными контактами W-штырями наносится барьерный слой TiN, слой SiO₂ и слой фоторезиста, через окно в фоторезисте проводится боковое подтравливания слоя SiO₂ и распылением в вакууме на барьерный слой наносится затравочный слой меди. После удаления фоторезиста, заполнения окна медью и удаления SiO₂, медная дорожка имеет вертикальные стенки. В таких приборах из-за нетехнологичности процесса бокового подтравливания слоя SiO₂ образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления металлических межсоединений в ИС [Пат. 4933303 США, МКИ H01L 21/44]. Подложка покрывается первым слоем диэлектрика, в котором формируются контактные окна и заполняются металлом - вольфрамом. Наносится второй слой диэлектрика, который покрывается слоем фоторезиста. Методом фотолитографии создается канавка во втром диэлектрическом слое. С помощью напыления формируется тонкий слой вольфрама на поверхности фоторезиста, на дне и боковых стенках канавки. Фоторезист удаляется, и канавка полностью заполняется вольфрамом.

Недостатками этого способа являются: высокие значения сопротивления; высокая дефектность; низкая технологичность.

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

Задача решается нанесением методом электронно-лучевого испарения нижнего слоя хрома толщиной 5-20 нм, со скоростью осаждения 0,1 нм/с, при давлении 10^-9 мм.рт.ст., затем слоя меди толщиной 450 нм, со скоростью осаждения 0,5 нм/с, затем верхнего слоя хрома толщиной 5-30 нм, со скоростью осаждения 0,1 нм/с, с последующим отжигом при температуре 400°C в атмосфере A_r-Н₂ в течение 30 мин.

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

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 20,2%.

Технический результат: снижение 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.

Предложенный способ изготовления металлических межсоединений нанесением методом электронно-лучевого испарения нижнего слоя хрома толщиной 5-20 нм, со скоростью осаждения 0,1 нм/с, при давлении 10^-9 мм.рт.ст., затем слоя меди толщиной 450 нм, со скоростью осаждения 0,5 нм/с, затем верхнего слоя хрома толщиной 5-30 нм, со скоростью осаждения 0,1 нм/с, с последующим отжигом при температуре 400°C в атмосфере A_r-Н₂ в течение 30 мин, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.

Способ изготовления металлических межсоединений, включающий процесс формирования контактных окон, отличающийся тем, что межсоединения формируют нанесением методом электронно-лучевого испарения при давлении 10^-9 мм рт.ст. нижнего слоя хрома толщиной 5-20 нм со скоростью осаждения 0,1 нм/с, затем слоя меди толщиной 450 нм со скоростью осаждения 0,5 нм/с, затем верхнего слоя хрома толщиной 5-30 нм со скоростью осаждения 0,1 нм/с с последующим отжигом при температуре 400°С в атмосфере Ar-Н₂ в течение 30 мин.

Изобретение относится к оптоэлектронным приборам, в частности к нанотехнологиям получения активных покрытий, которые могут быть использованы для разработки новых приборов, таких как солнечно-слепые фотодетекторы ближнего ультрафиолетового излучения (БУФИ), сенсоры, пьезоэлектрические генераторы и т.д.

Электронное устройство на основе одноэлектронного транзистора, реализующее отрицательное дифференциальное сопротивление // 2759243

Изобретение относится к нанотехнологиям, а конкретно к технологиям изготовления одноэлектронных транзисторов, которые могут быть использованы для конструирования новых вычислительных, коммуникационных и сенсорных устройств. Электронное устройство на основе одноэлектронного транзистора включает подложку с расположенными на ней электродами стока и истока, управляющими электродами затвора, при этом электроды стока и истока выполнены из проводящего материала, расположены в одной плоскости с образованием зазора и соединены с помощью мостика, содержащего от 2 до 10 примесных атома в его квазидвумерном слое, при этом примесные атомы расположены на расстоянии друг от друга, обеспечивающем туннелирование электронов и создание отрицательного дифференциального сопротивления при подаче напряжения на электроды стока и истока.

Способ изготовления полупроводникового прибора с многослойными проводниками // 2757176

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления многослойных проводников с пониженным значением контактного сопротивления. Согласно изобретению многослойный контакт Au/Pd/Ni/Ge формируют путем последовательного осаждения пленки Ge толщиной 20 нм при давлении 1*10-5 Па, со скоростью осаждения 3 нм/с, пленки никеля Ni толщиной 15 нм при давлении 1*10-5 Па, со скоростью роста 1 нм/с, последующим осаждением слоя Pd толщиной 50 нм при давлении 1*10-5 Па, со скоростью осаждения 0,5 нм/с, и Au толщиной 100 нм, и термообработкой при температуре 450°С в течение 2,5 мин в атмосфере форминг газа.

Способ производства подложки на основе карбида кремния и подложка карбида кремния // 2756815

Изобретение относится к технологии получения подложки из поликристаллического карбида кремния. Способ состоит из этапов предоставления покрывающих слоев 1b, каждый из которых содержит оксид кремния, нитрид кремния, карбонитрид кремния или силицид металла, выбранного из группы, состоящей из никеля, кобальта, молибдена и вольфрама, или покрывающих слоев, каждый из которых изготовлен из фосфоросиликатного стекла (PSG) или борофосфоросиликатного стекла (BPSG), имеющего свойства текучести допированного P2O5 или B2O3 и P2O5, на обеих поверхностях основной подложки 1a, изготовленной из углерода, кремния или карбида кремния для подготовки поддерживающей подложки 1, имеющей покрывающие слои, каждый из которых имеет гладкую поверхность; формирования пленок 10 поликристаллического карбида кремния на обеих поверхностях поддерживающей подложки 1 осаждением из газовой фазы или выращиванием из жидкой фазы; и химического удаления, по меньшей мере, покрывающих слоев 1b в поддерживающей подложке для отделения пленок поликристаллического карбида кремния 10a, 10b от поддерживающей подложки 1 в состоянии отображения гладкости поверхностей покрывающих слоев 1b на поверхности пленок поликристаллического карбида кремния 10a, 10b, и получения пленок поликристаллического карбида кремния 10a, 10b в качестве подложек из поликристаллического карбида кремния.

Способ изготовления омических контактов мощных электронных приборов // 2756579

Способ изготовления омических контактов мощных электронных приборов на полупроводниковой гетероструктуре на основе нитрида галлия, включающий формирование заданной топологии омических контактов на заданном наружном слое упомянутой полупроводниковой гетероструктуры, нанесение материала омических контактов в виде прямой последовательности заданной системы его слоев, в вакууме, согласно заданной топологии, термический отжиг в инертной среде, в котором упомянутое нанесение материала омических контактов осуществляют в виде прямой последовательности системы металлических слоев титан-алюминий-никель-золото, толщиной (25-35)-(115-125)-(25-35)-(95-105) нм соответственно, перед термическим отжигом, на заданный наружный слой полупроводниковой гетероструктуры, с нанесенным материалом омических контактов в виде прямой последовательности системы металлических слоев титан-алюминий-никель-золото, наносят слой нитрида кремния, толщиной 45-55 нм, методом плазмохимического осаждения из газовой фазы состава, м3×10-6 при стандартных условиях: моносилан, аммиак, азот при их соотношении (15-25), (95-105), (1400-1600) соответственно, с частотой генерации плазмы (379-381) кГц, а термический отжиг осуществляют в два этапа: на первом - при температуре (645-655)°С, в течение (25-35) с, на втором - при температуре (795-805)°С, в течение (85-95) с.

Способ изготовления тонкопленочного транзистора // 2754995

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов с пониженным значением токов утечек. Способ изготовления тонкопленочного транзистора включает формирование аморфного кремния a-Si осаждением со скоростью 0,5 нм/с в индукционно-плазменном реакторе из смеси РН3-SiH4, при частоте 13,55 МГц, напряжении 250 В, температуре подложки 300°С, давлении газа 6,6 Па, скорости потока смеси 5 см3/мин и отношении концентраций PH3/SiH4=10-6-10-3.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2752125

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.

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.

Способ изготовления полупроводникового прибора // 2751982

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления биполярного транзистора с повышенным коэффициентом усиления. Способ изготовления полупроводникового прибора включает формирование на кремниевой подложке эпитаксиального слоя, областей коллектора, базы и эмиттера, при этом область эмиттера формируют ионным внедрением мышьяка с энергией 50 кэВ, дозой 1*1015-1*1016 см-2, с последующим лазерным отжигом с длиной волны излучения 1,06 мкм, длительность импульсов 50 нс, энергией импульсов 3-5 Дж/см2, в атмосфере азота, со скоростью сканирования 12,5 см/с, при температуре 150°С.

Способ испытаний изделий электронной техники к воздействию тяжелых заряженных частиц космического пространства на основе источника сфокусированного импульсного жесткого фотонного излучения на эффекте обратного комптоновского рассеяния // 2751455

Использование: для исследования радиационной стойкости изделий электронной техники (ИЭТ) к воздействию тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ). Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют последовательное точечное сканирование полупроводникового кристалла интегральной микросхемы (ИМС) или дискретного полупроводникового прибора (ДПП) импульсным жестким фотонным (рентгеновским) излучением с длительностью импульсов до 5 пс, энергией электронов 8-12 кэВ и энергией фотонов в импульсе до 500 пДж, что в пересчете в эквивалентные значения линейных передач энергии (ЛПЭ) моделирует воздействие ТЗЧ практически всего спектра галактических космических лучей и позволяет устранить большинство критических недостатков, присущих методам моделирования с использованием ускорителей ионов, лазерных и синхротронных источников, выявление наиболее чувствительных к одиночным радиационным эффектам (ОРЭ) областей, при этом в качестве источника импульсного фотонного излучения используется компактный источник остросфокусированного жесткого фотонного (рентгеновского) излучения пикосекундной длительности на эффекте обратного комптоновского рассеяния, содержащий импульсный ускоритель электронов, источник импульсного лазерного излучения, камеру столкновения электронных и лазерных импульсов, фокусирующую рентгеновскую оптику для создания оптического фокуса размером до 10 мкм в плоскости приборного слоя полупроводникового кристалла ИМС или ДПП.

Способ изготовления воздушных мостов // 2671287

Изобретение относится к технологии формирования воздушных мостов, предназначенных для электрического соединения контактных площадок полупроводниковых структур с большим перепадом рельефа поверхности. Сущность изготовления воздушного моста для полупроводниковых структур заключается в частичном уменьшении перепада рельефа поверхности за счет нанесения нескольких слоев планаризующего резиста, формировании литографической маски и вскрытии окон в планаризующем резисте в областях контакта металла мостов с контактными площадками с последующим нагревом для оплавления верхнего слоя резиста.