Способ формирования оксинитрида кремния
METHOD FOR FORMATION OF SILICON OXYNITRIDE

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления  оксинитрида  кремния с пониженным значением тока утечки.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора                    [Патент на изобретение США 5362686, МКИ H01L 21/02]  с защитным изолирующим слоем оксинитрида кремния на полупроводниковой подложке после выполнения разводки межсоединения, используя метод осаждения из паровой фазы силана и азотосодержащего газа.
В таких приборах  из-за  не технологичности    формирования оксинитрида кремния образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора                   [Патент США 5369297, МКИ H01L 29/78] путем создания окисла кремния и азотированного оксидного слоя в качестве ползатворного диэлектрика. В полевых транзисторах с целью расширения диапазона  рабочих токов участок подзатворного слоя диоксида кремния, ближайший к стоку, подвергается азотированию.
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.
0
3
3
3
0
4
2
3
Задача решается формированием пленки оксинитрида кремния толщиной 50 нм на подложке кремния при температуре 380С, давлении 133Па, при потоке SiН – 390 см/мин, NО - 1300 см/мин и                                           NН-1200 см/мин, с последующей термообработкой при температуре 850С в течение 10мин.
0
3
3
3
0
4
2
3
Технология способа состоит в следующем:  на кремниевой подложке формируют активные области полевого транзистора стандартным способом. Затем формируют пленку оксинитрида кремния толщиной 50 нм на подложке кремния при температуре 380С, давлении 133Па, при потоке SiН – 390 см/мин, NО - 1300 см/мин и NН-1200 см/мин, с последующей термообработкой при температуре 850С в течение 10мин.
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
17
15,1
3,7
2,3
2
19
17.3
3,8
2,7
3
16
17,7
3,4
2,1
4
18
18,4
3,5
2,4
5
20,4
18,5
4,1
2,8
6
16
15,5
3,3
2,3
7
20,2
18,4
4,4
2,7
8
17
17,1
3,8
2,6
9
18,5
16,5
3,7
2,2
10
17,6
17,6
3,4
2,9
11
20,3
17,2
4,2
2,4
12
21,4
16,3
3,9
2,5
13
19,5
16,1
3,7
2,3
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 21,9%.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
0
3
3
3
0
4
2
3
Предложенный способ формирования пленки оксинитрида кремния толщиной 50нм на подложке кремния при температуре 380С, давлении 133Па, при потоке SiН – 390 см/мин, NО - 1300 см/мин и NН-1200 см/мин, с последующей термообработкой при температуре 850С в течение 10мин, позволяет, повысить  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.