Способ изготовления нитрида кремния
SILICON NITRIDE MANUFACTURING METHOD

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления нитрида кремния с пониженным значением дефектности.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора с защитной изолирующей пленкой [Пат. 5362686 США, МКИ H01L 21/02]. На полупроводниковой подложке выполняют разводку межсоединений. Затем наносят пленку оксинитрида кремния, используя метод осаждения из паровой фазы силана и азотсодержащего газа. В таких приборах из-за нетехнологичности процесса формирования оксинитрида кремния образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.
Известен способ изготовления нитрида кремния и полупроводникового прибора [Пат. 5330936 США, МКИ H01L 21/00]. На полупроводниковой Si подложке, где имеется полевой оксид, селективно формируется 1-й слой поликремния в качестве нижнего электрода прибора, а на него методом ПФХО селективно наносится пленка нитрида кремния. Источником в процессе ПФХО служит аммиак в смеси с силаном или дихлорсиланом. Затем на пленку нитрида кремния наносится 2-й слой поликремния в качестве верхнего электрода прибора.
Недостатками этого способа являются:
- высокая дефектность;
- высокие значения токов утечек;
- низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
2
2
4
4
г
2
4
2
r
4
r
Задача решается формированием нитрида кремния путем пропускания газообразного азота N через смесь гидрозина NH и силана SiH при температуре подложки 300°С, давлении газа 15 Па, давлении силана 10 Па, отношении парциальных давлений газообразных источников P(NH+N)/P(SiH)=8 и скорости осаждения нитрида кремния 1,5 нм/с, с последующим отжигом при температуре 400°С в атмосфере А в течение 30 мин.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 18,7%.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
2
2
4
4
г
2
4
2
г
4
г
Предложенный способ изготовления нитрида кремния путем пропускания газообразного азота N через смесь гидрозина NH и силана SiHпри температуре подложки 300°С, давлении газа 15 Па, давлении силана 10 Па, отношении парциальных давлений газообразных источников P(NH+N)/P(SiH)=8 и скорости осаждения нитрида кремния 1,5 нм/с, с последующим отжигом при температуре 400°С в атмосфере А в течение 30 мин, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.