СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА
METHOD OF MAKING SEMICONDUCTOR DEVICE

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевых транзисторов, с пониженными токами утечки.
+
+
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [заявка №2128473, Япония, МКИ H01L 29/784] с уменьшенным влиянием паразитного биполярного транзистора исток/подложка/сток. Структура полевого транзистора отделяется от p-Si-подложки слоем с повышенной скоростью рекомбинации дырок, полученным имплантацией протонов. Канал полевого транзистора отделяется от n-областей стока/истока заглубленными n-карманами - ограничителями канала. В таких приборах ухудшаются статические параметры.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [заявка №2133929, Япония, МКИ H01L 21/336] с толстым слоем изолирующего окисла вокруг активной структуры и сильнолегированным слоем под этим окислом для уменьшения утечек. Участок p-подложки для формирования истока/канала/стока защищают (поверх окисла затвора) маской, препятствующей окислению, проводят имплантацию As для образования сильнолегированного слоя и глубокое окисление для изоляции. Далее проводят имплантацию В (через маску, препятствующую окислению) для легирования слоя канала, формируют электрод затвора, проводят имплантацию As для создания областей истока и стока, а также операции формирования контактно-металлизационной системы.
Недостатками способа являются:
- высокие значения токов утечек;
- низкая технологичность;
- ухудшение статических параметров приборов.
Задача изобретения: снижение токов утечек в полупроводниковых приборах, обеспечивающая технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.
3
4
3
4
3
4
17
-2
2
17
-2
Задача решается путем создания под подзатворным диэлектриком тонкого 8-10 нм слоя SiN ионной имплантацией азота с энергией 2,1 кэВ, дозой 8*10 см в подложку в течение двух минут, с последующим отжигом при температуре 300-400°C в течение 15-30 с. Перед созданием подзатворного окисла n-канального полевого транзистора, формировался слой SiN толщиной 8-10 нм, которая надежно маскирует поверхность Si при создании окисла. Слой SiN создается ионной имплантации азота с энергией 2,1 кэВ, при плотности тока 1 мА/см, дозой 8*10 см в подложку в течение 2 минут, с последующим отжигом при температуре 300-400C в течение 15-30 с.
3
4
3
4
Создание тонкой пленки SiN в непосредственном контакте с поверхностью подложки Si устраняет канал для диффузии кислорода под пленкой SiN, а ее малая толщина приводит к снижению уровня упругих напряжений, снижая вероятность зарождения дефектов кристаллической структуры.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты исследований представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 19,8%.
Технический результат: снижение токов утечек в полупроводниковых приборах, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
3
4
17
-2
2
Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем создания под подзатворным диэлектриком тонкого 8-10 нм слоя SiN ионной имплантацией азота с энергией 2,1 кэВ, дозой 8*10 см при плотности тока 1 мА/см в подложку в течение двух минут, с последующим отжигом при температуре 300-400°C в течение 15-30 с позволяет повысить процент выхода годных приборов, улучшить их качество и надежность.