СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА
METHOD OF MAKING SEMICONDUCTOR DEVICE

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковых структур с низкой плотностью дефектов и устойчивых к тиристорному эффекту.
2
3
4,
3
4
Известен способ [Патент США 5110756, МКИ H01L 21/76] изготовления прибора путем снижения плотности дефектов, возникающих при ионной имплантации, и локальном окислении нанесением на Si-подложку слоев SiO-SiN с последующим проведением имплантации ионов As через окна в SiN и двухступенчатым отжигом. В таких приборах образуются паразитные структуры, ухудшающие параметры приборов.
Известен способ [Патент США 5068695, МКИ H01L 29/161] изготовления прибора путем выращивания эпитаксиальных слоев с низкой плотностью дефектов имплантацией ионами бора с высокой плотностью дислокаций с энергией 350 кэВ с последующим проведением быстрого отжига при 950°C в течение 25 с для образования рекристаллизованного слоя с пониженной плотностью дефектов и с последующим выращиванием эпитаксиального слоя.
Недостатками этого способа являются:
- значительные утечки;
- низкая технологическая воспроизводимость;
- повышенная плотность дефектов.
Задача, решаемая изобретением, - снижение значений плотности дефектов и подавление паразитного тиристорного эффекта в полупроводниковых структурах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
2+
13
-2
3+
13
-2
Задача решается формированием области кармана p-типа проводимости имплантацией двухзарядных ионов бора В с энергией 350-400 кэВ, дозой 3,1·10 см и кармана n-типа проводимости имплантаций трехзарядных ионов фосфора Р с энергией 600 кэВ, дозой 1,3·10 см,с последующей термической обработкой при температуре 900°C в течение двух часов в кислороде.
2+
13
-2
3+
13
-2
Технология способа состоит в следующем: в исходную кремниевую пластину с ориентацией (100) формируют области кармана p-типа проводимости имплантацией двухзарядных ионов бора В с энергией 350-400 кэВ, дозой 3,1·10 см и кармана n-типа проводимости имплантацией трехзарядных ионов фосфора Р с энергией 600 кэВ, дозой 1,3·10 см, с последующей термической обработкой при температуре 900°C в течение двух часов в атмосфере кислороде. Затем формируют n- и р-канальные полупроводниковые приборы по стандартной технологии. Наличие концентрации легирующей примеси под областями стоков и истоков p- и n-канальных транзисторов позволяет снизить коэффициенты усиления паразитных биполярных транзисторов и увеличить устойчивость полупроводниковой структуры к эффекту защелкивания и подавления паразитного тиристорного эффекта.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 20,3%.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Технический результат - снижение плотности дефектов и подавление тиристорного эффекта; обеспечение технологичности; улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов.
Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования в кремниевой подложке областей p- и n-карманов имплантацией многозарядных ионов бора и фосфора соответственно, с последующим отжигом при температуре 900°C в течение двух часов в кислороде позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.