Способ изготовления сверхмелких переходов
SUPER-FINE JUNCTIONS MANUFACTURING METHOD

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления переходов с пониженными токами утечки.
19
-3
Известен способ изготовления мелких переходов [Патент 5310711 США, МКИ H01L 21/22] путем формирования 50 нм р-n-переходов с поверхностной концентрацией примеси порядка 10 см. Полупроводниковая пластина свободная от оксидных покрытый помещается в среду инертного газа, нагревается до 1100°С и выдерживается в смеси легирующих газов в течение 10-30 мин. В таких полупроводниковых структурах из-за низкой технологичности образуются области неоднородности, которые ухудшают электрические параметры приборов.
Известен способ изготовления мелких переходов [Патент 5340770 США, МКИ H01L 21/225] путем диффузии примесей из твердофазных источников, в качестве которых применяются стеклообразные слои наносимые центрифугированием для снижения плотности дефектов и токов утечек переходов.
Недостатками способа являются:
- повышенные значения тока утечки;
- высокая плотность дефектов;
- низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
13
15
-2
Задача решается путем проведения имплантации ионов Ga с энергией 15 кэВ, дозой 4*10-3*10 см, с последующей термообработкой структуры при температуре 700°С в течение 30 с в атмосфере азота.
13
15
-2
Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния с ориентацией (100), по стандартной технологии выращивали слой термического окисла 200 нм, формировали контакты и после отжига при температуре 300°°С в течение 9 мин, проводили имплантацию ионов Ga с энергией 15 кэВ, дозой 4*10-3*10 см, при токе 300 нА. Затем структуру подвергали отжигу при температуре 700°С в течение 30 с в атмосфере азота.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты обработки представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,7%.
Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
13
15
-2
Предложенный способ изготовления сверхмелких переходов путем проведения имплантации ионов Ga с энергией 15 кэВ дозой 4*10-3*10 см, с последующей термообработкой структуры при температуре 700°С в течение 30 с в атмосфере азота, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.