Способ изготовления мелкозалегающих переходов
METHOD FOR MANUFACTURING SHALLOW JUNCTIONS

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления мелкозалегающих переходов с пониженным значением токов утечек.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 2133964 Япония, МКИ H01L 29/46] путем введения в слой барьерного материала ТiN 1-10 % углерода С. Это улучшает качество ТiN, предохраняет его от появления механических напряжений и растрескиваний после термообработки. В таких приборах из-за низкой технологичности введения углерода С повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.
3
4
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [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, Si и стекла. Реактивным ионным травлением формируются пристеночные Si-спейсеры, проводится ионная имплантация в области истока и стока, затворные структуры покрываются слоями оксида кремния, создаются пристеночные SiN-спейсеры, наносится слой Тi и проводится термообработка с образованием силицида.
Недостатками этого способа являются:
- повышенные 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
Задача решается путем диффузии примесей из легированного слоя силицида ионами бора энергией 50 кэВ, дозой 7,5*1015 см и последующей термообработки при температуре 900°С в течение 20 с, в атмосфере азота.
15
-2
Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния п-типа проводимости с удельным сопротивлением 4,5 Ом*см, наносится слой Тi 110 нм, затем проводится термообработка при температуре 950°С в течение 35 с в атмосфере азота, для образования силицида, потом проводят легирование слоя силицида ионами бора имплантацией с энергией 50 кэВ, дозой 7,5*10см и термообработку при температуре 900°С в течение 20 с, в атмосфере азота. При термообработке происходит диффузия примесей из легированного слоя силицида, в результате образуется переход глубиной 80 нм.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по стандартной технологии
Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по предлагаемой технологии
№
плотность дефектов, см<sup>-2</sup>
ток утечкиIут*10<sup>12</sup> А
плотность дефектов, см<sup>-2</sup>
ток утечкиIут*10<sup>12</sup> А
1
15,5
13,6
3,4
2,5
2
16,4
12,3
4,2
2,3
3
14,7
1!,7
3,5
2,1
4
14,3
12,2
3,4
2,9
5
13,4
11,8
4,1
2,7
6
15,1
11,6
3,3
2,3
7
14,2
12,8
4,4
2,2
8
13,7
10,7
4,5
3,1
9
14,5
11,4
4,3
2,9
10
13,8
12,7
3,2
2,8
11
15,3
13,1
3,1
2,3
12
16,1
10,4
3,5
2,5
13
15,4
10,6
3,6
2,2
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 20,2 %.
Технический результат: снижениетоковутечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
15
-2
Предложенный способ изготовления мелкозалегающих переходов путем диффузии примесей из легированного слоя силицида ионами бора энергией 50 кэВ, дозой 7,5*10 см и последующей термообработки при температуре 900°С в течение 20 с, в атмосфере азота, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.