Способ изготовления тонкопленочного транзистора
METHOD FOR MANUFACTURING OF THIN-FILM TRANSISTOR

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов с низким значением тока утечки.
2
Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора [Пат. 5382537 США, МКИ H01L 21/265] путем обработки в канале полевого транзистора слоя аморфного кремния через отверстия в масочных слоях Si/SiO эксимерным лазером с образованием затравочных кристаллов. Затем при температуре 600°С в течении 40 часов в атмосфере азота слой аморфного кремния подвергается кристаллизации с формированием крупнозернистого активного слоя. В таких структурах при различных температурных режимах повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.
Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора [Пат. 5384271 США, МКИ H01L 21/24] на аморфном кремнии путем последовательного проведения следующих этапов работы в области канала: жидкостное травление в HF, сухое реактивное ионное травление, повторное жидкостное травление в HF, обработка в очищающем растворе, отжиг.
Недостатками этого способа являются:
- повышенные значения тока утечки;
- высокая дефектность;
- низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
16
-2
15
-2
Задача решается формированием слоя гидрогенизированного аморфного кремния обработкой кристаллического кремния потоком ионов кремния дозой 1*10 см с энергией 250 кэВ при температуре 40°С, с последующей имплантацией водорода с энергией 20 кэВ, дозой 5*10 см
16
-2
15
-2
Технология способа состоит в следующем: гидрогенизированный аморфный кремний формировали обработкой кристаллического кремния потоком ионов кремния дозой 1*10 см с энергией 250 кэВ, при температуре 40°С. Водород вводили имплантацией после аморфизации с энергией 20 кэВ и дозой 5*10 см.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты обработки представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,4%.
Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
16
-2
15
-2
Предложенный способ изготовления тонкопленочного транзистора путем формирования слоя гидрогенизированного аморфного кремния обработкой кристаллического кремния потоком ионов кремния дозой 1*10 см с энергией 250 кэВ при температуре 40°С, с последующей имплантацией водорода с энергией 20 кэВ, дозой 5*10 см, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.