Способ формирования полевых транзисторов
METHOD FOR FORMING FIELD-EFFECT TRANSISTORS

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления силицида молибдена с пониженным значением контактного сопротивления.
2
Известен способ изготовления силицида [Пат. 5326724 США, МКИ H01L 21/293] покрытого слоем окисла, путем формирования топологических рисунков на основе многослойных структур, включающих слой титана Ti или TiSi и окисла. Между слоями металла и окисла располагают слой нитрида титана TiN толщиной 80-100 нм, который наносят реактивным распылением, добавляя N в реактор, после того как толщина слоя TiN дает возможность упростить техпроцесс формирования топологического рисунка. В таких приборах из-за нетехнологичности формирования окисла затвора образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.
2
Известен способ изготовления слоев силицида [Пат. 5043300 США, МКИ H01L 21/ 283] на пластине кремния. Способ включает технологию плазменной очистки пластин кремния, напыление в вакууме слоя титана в атмосфере, не содержащий кислорода, отжиг в среде азота N при температуре 500-695°С в течение 20-60 с с формированием слоев силицида титана и нитрида, последующий повторный отжиг при температуре 800-900°С с образованием стабильной фазы силицида титана.
Недостатками этого способа являются: высокие значения контактного сопротивления; высокая дефектность; низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижение контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
2
Задача решается формированием силицида молибдена MoSi путем осаждения пленки молибдена Мо на пластине кремния при давлении
-9
6,5*10Па, температуре подложки 700°С, со скоростью роста 0,1 нм/с и последующим отжигом в форминг-газе при температуре 900°С в течение 60 мин.
2
-9
Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости с ориентацией (100), удельным сопротивлением 10 Ом*см после очистки пластин кремния формировали силицид молибдена MoSi. путем осаждения пленки молибдена Мо на пластине кремния при давлении 6,5*10 Па, температуре подложки 700°С, со скоростью роста 0,1 нм/с и последующим отжигом в форминг-газе при температуре 900°С в течение 60 мин. Активные области п-канального полевого транзистора и электроды к ним 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>
контактное сопротивление, Ом/см
плотность дефектов, см<sup>-2</sup>
контактное сопротивление, Ом/см
1
3,2
5,5
0,6
0,2
2
3,1
7,3
0,7
0,3
3
3,6
7,7
0,8
0,4
4
3,4
7,4
0,7
0,5
5
4,4
6,5
0,8
0,2
6
3,8
6,3
0,7
0,8
7
4,2
7,2
0,9
0,7
8
5,1
6,4
0,6
0,5
9
4,5
7,5
0,7
0,6
10
4,6
7,6
0,6
0,7
11
4,3
6,8
0,8
0,8
12
4,4
6,3
0,9
0,5
13
4,5
5,4
0,7
0,4
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,9%.
-9
Предложенный способ формирования полевых транзисторов путем осаждения пленки молибдена Мо на пластине кремния при давлении 6,5*10 Па, температуре подложки 700°С, со скоростью роста 0,1 нм/с и последующим отжигом в форминг-газе при температуре 900°С в течение 60 мин, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Технический результат: снижение контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.