Способ изготовления полупроводникового прибора
METHOD OF MAKING A SEMICONDUCTOR DEVICE

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления затворного оксида полевого транзистора.
2
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент США №5393683, МКИ H01L 21/265], который предусматривает формирование двухслойного затворного оксида на кремниевой подложке, сначала окислением подложки в кислородосодержащей атмосфере, а затем окислением в атмосфере NO. Соотношение слоев по толщине (в %) 80:20 от суммарной толщины слоя.
В таких полупроводниковых приборах из-за образования дефектов ухудшаются электрофизические параметры полупроводниковых приборов.
4
2
r
Известен способ изготовления полевого транзистора [Патент США №5093700, МКИ H01L 27/01], который предусматривает формирование многослойного поликремниевого затвора, в котором слои поликремния разделяются слоями кремния толщиной 0,1-0,5 им, используются три слоя поликремния и два слоя оксида кремния. Поликремний осаждают с использованием SiH при давлении 53 Па и температуре 650°С, а слой оксида формируется при 1% O и 99% А при температуре 800°С.
Недостатками этого способа являются:
- повышенная плотность дефектов;
- образование механических напряжений;
- низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
2
3
Задача решается путем формирования затворного оксида полевого транзистора из изопропоксида алюминия при температуре 400°С, давлении 100 Па и расходе газовой смеси 250 мл/мин, со скоростью роста слоя AlO 20 нм/мин.
2
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
Технология способа состоит в следующем: исходным материалом служили подложки р-типа, с ориентацией (100). Подготовка пластин включала химически-механическую полировку в растворе Br-HBF-HO и обработку в растворе HF (40%) в течение 30 с. Изготовление полевого транзистора начинали с формирования контактов истока и стока - путем обратной литографии, с напылением сплава Ni-Ge-Au, с последующим вжиганием (5 мин при 350°С в атмосфере N-H) для образования n-областей. Далее выращивали слой А1О, на нем с помощью обратной литографии и нанесения А1 формировали электрод затвора. Затем в слое А1O вытравливали окна к контактам истока и стока. Для формирования А1O газ-носитель (N) пропускали через кварцевый барботер с источником, при давлении 100 Па и расходе газовой смеси 250 мл/мин. А1O осаждали при температуре 400°С и скорости роста слоя А1O~20 нм/мин.
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 24,8%.
Технический результат: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
2
3
Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования затворного оксида из изопроксида алюминия при температуре 400°С, давлении 100 Па и расходе газовой смеси 250 мл/мин, со скоростью роста слоя А1O 20 нм/мин позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.