Способ изготовления нитрида кремния

Авторы патента:

Мустафаев Абдулла Гасанович (RU)

Мустафаев Арслан Гасанович (RU)

Мустафаев Гасан Абакарович (RU)

Черкесова Наталья Васильевна (RU)

Хасанов Асламбек Идрисович (RU)

H01L21/00 - 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]

Владельцы патента RU 2769276:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЧЕЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АХМАТА АБДУЛХАМИДОВИЧА КАДЫРОВА" (RU)

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления нитрида кремния с пониженным значением дефектности. Технология способа состоит в следующем: на полупроводниковой Si подложке формируют нитрид кремния путем пропускания газообразного азота N₂ через смесь гидрозина N₂H₄ и силана SiH₄ при температуре подложки 300°С, давлении газа 15 Па, давлении силана 10 Па, отношении парциальных давлений газообразных источников P_r(N₂H₄+N₂)/P_r(SiH₄)=8 и скорости осаждения нитрида кремния 1,5 нм/с, с последующим отжигом при температуре 400°С в атмосфере А_г в течение 30 мин. Активные области полупроводникового прибора и электроды к ним формировали по стандартной технологии. Технический результат: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора с защитной изолирующей пленкой [Пат. 5362686 США, МКИ H01L 21/02]. На полупроводниковой подложке выполняют разводку межсоединений. Затем наносят пленку оксинитрида кремния, используя метод осаждения из паровой фазы силана и азотсодержащего газа. В таких приборах из-за нетехнологичности процесса формирования оксинитрида кремния образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления нитрида кремния и полупроводникового прибора [Пат. 5330936 США, МКИ H01L 21/00]. На полупроводниковой Si подложке, где имеется полевой оксид, селективно формируется 1-й слой поликремния в качестве нижнего электрода прибора, а на него методом ПФХО селективно наносится пленка нитрида кремния. Источником в процессе ПФХО служит аммиак в смеси с силаном или дихлорсиланом. Затем на пленку нитрида кремния наносится 2-й слой поликремния в качестве верхнего электрода прибора.

Недостатками этого способа являются:

- высокая дефектность;

- высокие значения токов утечек;

- низкая технологичность.

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

Задача решается формированием нитрида кремния путем пропускания газообразного азота N₂ через смесь гидрозина N₂H₄ и силана SiH₄ при температуре подложки 300°С, давлении газа 15 Па, давлении силана 10 Па, отношении парциальных давлений газообразных источников P_г(N₂H₄+N₂)/P_r(SiH₄)=8 и скорости осаждения нитрида кремния 1,5 нм/с, с последующим отжигом при температуре 400°С в атмосфере А_r 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 18,7%.

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

Предложенный способ изготовления нитрида кремния путем пропускания газообразного азота N₂ через смесь гидрозина N₂H₄ и силана SiH₄при температуре подложки 300°С, давлении газа 15 Па, давлении силана 10 Па, отношении парциальных давлений газообразных источников P_г(N₂H₄+N₂)/P_г(SiH₄)=8 и скорости осаждения нитрида кремния 1,5 нм/с, с последующим отжигом при температуре 400°С в атмосфере А_г в течение 30 мин, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Способ изготовления полупроводникового прибора на основе нитрида кремния, включающий процессы формирования контактных окон, активных областей полупроводникового прибора, отличающийся тем, что нитрид кремния формируют путем пропускания газообразного азота N₂ через смесь гидрозина N₂H₄ и силана SiH₄ при температуре подложки 300°С, давлении газа 15 Па, давлении силана 10 Па, отношении парциальных давлений газообразных источников P_г(N₂H₄+N₂)/P_г(SiH₄)=8 и скорости осаждения нитрида кремния 1,5 нм/с, с последующим отжигом при температуре 400°С в атмосфере А_г в течение 30 мин.

Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано при создании радиационно-стойких микросхем радиочастотного диапазона длин волн. Способ изготовления латерального биполярного транзистора на структурах «кремний на изоляторе» согласно изобретению включает формирование размещенных в эпитаксиальном слое кремния областей эмиттера, базы и коллектора, ограниченных по краям боковой диэлектрической изоляцией и двуокиси кремния, с электрической разводкой по металлу с подслоем силицида титана и пассивирующим слоем диэлектрика, при этом легирование области активной базы n-р-n биполярного транзистора выполняют двойной имплантацией ионов бора и BF2+, легирование области n+ коллектора двойной имплантацией ионов фосфора, областей n+ эмиттера и коллектора двойной имплантацией ионов фосфора с большей дозой легирования, легирование области пассивной базы имплантацией ионов бора, через буферные слои двуокиси кремния, с последующим быстрым термическим отжигом радиационных дефектов, при режиме имплантации ионов бора, BF2+ и фосфора выбирают исходя из требования получения после термической активации примеси близкое к равномерному распределение примеси на всю глубину эпитаксиального слоя до границы раздела с «захороненным» диэлектриком в областях эмиттера, базы и коллектора, при этом p-n-р латеральные биполярные транзисторы изготавливают по аналогичной технологии со сменой типа примеси для областей эмиттера, базы и коллектора.

Способ изготовления химически и термически стабильной металлической поглощающей структуры вольфрама на силикатной подложке // 2767482

Изобретение относится к способам изготовления наноразмерных структур на твердом теле для полупроводниковых приборов. Предлагается способ изготовления химически и термически стабильной металлической поглощающей структуры вольфрама на силикатной подложке, включающий создание наноразмерной структуры слоев, содержащей, по меньшей мере, подслой адгезионного промотера, тонкую пленку вольфрама, а также соприлегающий с ней по крайней мере с одной стороны барьерный слой, состоящий из субстехиометрического нитрида алюминия.

Способ изготовления металлических межсоединений // 2767154

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.

Способ изготовления прозрачных с фронтальной стороны покрытий на основе массива несросшихся индивидуальных наностержней оксида цинка // 2762993

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.

Устройство для послойного синтеза покрытий из труднорастворимых соединений на поверхности подложек // 2774818

Изобретение относится к области нанотехнологии и может быть использовано при получении покрытий с наноразмерной толщиной на поверхности широкого круга подложек при создании различного типа функциональных наноматериалов, находящих применение в электрохимической энергетике, электронной и оптической промышленности, различного рода сенсоров для мониторинга окружающей среды. Сущность заявленного изобретения состоит в том, что устройство дополнительно содержит систему удаления с поверхности подложек капель растворов реагентов и систему самоочистки растворителя. Заявленное изобретение позволяет повысить процент выхода готового продукта и провести синтез в экологически безопасном режиме, а также сократить потери растворителя и снизить затраты на проведение синтеза. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.