Способ изготовления мелкозалегающих переходов
METHOD FOR MANUFACTURING OF SHALLOW JUNCTIONS

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления  полевого транзистора с пониженным значением тока утечки.
3
4
Известен способ изготовления комплементарных полевых транзисторов [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 и стекла. Реактивным ионным  травлением формируются пристеночные кремниевые спейсеры, слой стекла удаляется, проводится ионная имплантация в области истока и стока, затворные структуры покрываются тонким слоем оксида, создаются пристеночные нитрид кремниевые SiN спейсеры, слой оксида удаляется, наносится слой титана Ti и  проводится термообработка с образованием силицидной перемычки между поликремниевым электродом и боковыми кремниевыми электродами.
В таких приборах  из-за  не технологичности    формирования пристеночных кремниевых спейсеров образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 2133964 Япония, МКИ H01L 29/46] путем добавления 1-10ат.% углерода в слой нитрида титана TiN, который служит в качестве барьерного слоя. Такая добавка улучшает качество нитрида титана TiN, предохраняет его от появления механических напряжений и растрескиваний после термообработок. При введении углерода сохраняется сопротивление слоя нитрида титана TiN.
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.
2
2
15
-2
Задача решается диффузией примеси из легированного слоя силицида, который формируется: путем нанесения слоя титана Ti толщиной 110нм и термообработкой при температуре 950°С, в течение 70 с в атмосфере азота N, с последующим выращиванием пленки пиролитического окисла толщиной 150 нм и проведением ионной имплантации бора с энергией 50 кэВ, дозой 7,5*10 см и затем термообработкой при температуре 900°С в течение 20 с, в атмосфере азота N.
2
2
15
-2
Технология способа состоит в следующем:  на кремниевую подложку п-типа проводимости с удельным сопротивлением 4,5 Ом*см, наносят слой титана Ti толщиной 110 нм и проводят термообработку при температуре 950°С, в течение 70с в атмосфере азота N, затем выращивают пленку пиролитического окисла толщиной 150нм и проводят ионную имплантацию бора с энергией 50 кэВ, дозой 7,5*10 см и последующей термообработкой при температуре 900°С в течение 20с, в атмосфере азота N. Слой титана Ti и пленку пиролитического окисла формировали по стандартной технологии.
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<sup>-2</sup>
токи утечки,10<sup>12</sup>,А,
плотность дефектов, см<sup>-2</sup>
токи утечки,10<sup>12</sup>,А,
1
23
5,3
7,2
1,7
2
24
7.5
6,2
1,3
3
28
7,8
6,7
1,9
4
27
8,3
5,4
1,4
5
24
8,5
5,1
1,8
6
26
5,7
6,3
1,3
7
22
8,4
7,4
1,7
8
27
7,7
4,8
1,6
9
25
7,5
5,3
1,4
10
26
0,76
5,4
1,9
11
23
7,1
6,1
1,3
12
21
6,7
7,3
1,6
13
22
6,8
8,1
1,5
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,9 %.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
2
2
15
-2
Предложенный способ изготовления мелкозалегающих переходов путем формирования их диффузией примеси из легированного слоя силицида, который формируется: путем нанесения слоя титана Ti толщиной 110 нм и термообработкой при температуре 950 °С, в течение 70 с в атмосфере азота N, с последующим выращиванием пленки пиролитического окисла толщиной 150 нм и проведением ионной имплантации бора с энергией 50 кэВ, дозой 7,5*10 см и затем термообработкой при температуре 900 °С в течение 20 с, в атмосфере азота N, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надёжность.
Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.