RU2629655C2 - Manufacturing method of semiconductor structure - Google Patents
Manufacturing method of semiconductor structure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2629655C2 RU2629655C2 RU2016106251A RU2016106251A RU2629655C2 RU 2629655 C2 RU2629655 C2 RU 2629655C2 RU 2016106251 A RU2016106251 A RU 2016106251A RU 2016106251 A RU2016106251 A RU 2016106251A RU 2629655 C2 RU2629655 C2 RU 2629655C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- followed
- semiconductor structure
- manufacturing
- plate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
Abstract
Description
Изобретение относиться к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полупроводниковой структуры кремний на диэлектрике с низкой плотностью дефектов.The invention relates to the field of technology for the production of semiconductor devices, in particular to a technology for manufacturing a semiconductor structure of silicon on a dielectric with a low density of defects.
Известен способ создания структуры кремний на диэлектрике [Патент США 5061642, МКИ H01 L 21/477] имплантацией О2 через подложку для образования промежуточного слоя, затем проводится отжиг подложки в атмосфере азота N2, в каждом цикле которого попеременно чередуются температуры 1100°С и 500°С. Продолжительность цикла - минута, количество циклов 10. В результате происходит образование слоя SiO2 под слоем кремния. В таких структурах из-за большого количества термоциклов повышается дефектность и ухудшаются параметры приборов.A known method of creating a structure of silicon on a dielectric [US Patent 5061642, MKI H01 L 21/477] by implanting O 2 through a substrate to form an intermediate layer, then annealing the substrate in an atmosphere of nitrogen N 2 , in each cycle of which temperatures are alternately alternating at 1100 ° C and 500 ° C. The cycle time is one minute, the number of cycles is 10. As a result, a SiO 2 layer forms under the silicon layer. In such structures, due to the large number of thermal cycles, defectiveness increases and the parameters of the devices deteriorate.
Известен способ изготовления структуры кремний на диэлектрике [Патент США 5143862 США, МКИ H01 L 21/76] на пластине монокристаллического кремния с применением эпитаксии. С помощью комбинации анизотропного осаждения SiO2 и изотропного травления создают структуру со слоями SiO2 только на горизонтальных поверхностях, включая участки ранее созданных желобков. После этого с помощью селективного эпитаксиального осаждения Si заполняют желобки до уровня нижней поверхности маски из SiO2, при этом эпитаксиальное наращивание начинается на свободных от SiO2 стенках желобков. Далее повторяют процесс селективного эпитаксиального осаждения Si до уровня поверхности маски из SiO2. На эпитаксиальном Si выращивают тонкий слой окисла, проводят анизотропное травление эпитаксиального Si через окна до скрытого под эпитаксиальным Si слоя SiO2 и с помощью термического окисления заращивают эти глубокие узкие окна. В результате эпитаксиальные области оказываются полностью изолированными (снизу и с боков) окислом от подложки.A known method of manufacturing a structure of silicon on a dielectric [US Patent 5143862 USA, MKI H01 L 21/76] on a plate of single-crystal silicon using epitaxy. Using a combination of anisotropic deposition of SiO 2 and isotropic etching create a structure with layers of SiO 2 only on horizontal surfaces, including areas of previously created grooves. After that, using selective epitaxial deposition of Si, the grooves are filled to the level of the lower surface of the SiO 2 mask, while epitaxial growth begins on the walls of the grooves free of SiO 2 . Then repeat the process of selective epitaxial deposition of Si to the surface level of the mask of SiO 2 . A thin oxide layer is grown on epitaxial Si, anisotropic etching of epitaxial Si is carried out through the windows to the SiO 2 layer hidden beneath epitaxial Si, and these deep narrow windows are grown by thermal oxidation. As a result, the epitaxial regions turn out to be completely isolated (from below and from the sides) by the oxide from the substrate.
Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:
- повышенная плотность дефектов;- increased density of defects;
- низкая технологичность;- low manufacturability;
- значительные токи утечки.- significant leakage currents.
Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение качества и увеличение процента выхода годных изделий.The problem solved by the invention: reducing the density of defects, ensuring manufacturability, improving parameters, improving quality and increasing the percentage of suitable products.
Задача решается созданием n+ области в Si-пластине имплантацией ионов фосфора энергией 100-115 кэВ, дозой 1*1015 см-2 с последующим отжигом при температуре 1150°С в атмосфере азота, с осаждением слоя поликремния и проведением сканирования поверхности пластины лучом Ar-лазера мощностью 5-10 Вт со скоростью 90-100 см/с.The problem is solved by creating an n + region in the Si wafer by implanting phosphorus ions with an energy of 100-115 keV, a dose of 1 * 10 15 cm -2 , followed by annealing at a temperature of 1150 ° C in a nitrogen atmosphere, with deposition of a polysilicon layer and scanning of the wafer surface with an Ar beam 5-10 W laser with a speed of 90-100 cm / s.
Технология способа состоит в следующем: кремниевую пластину р-типа проводимости с ориентацией (100) окисляли в атмосфере сухого кислорода, затем осуществляли имплантацию ионов фосфора с энергией 100-115 кэВ, дозой 1*1015 см-2 с последующим отжигом при температуре 1150°С в атмосфере азота с образованием в подложке области n+-типа, с поверхностной концентрацией примеси 1*1019 см-3. В окисле вскрывали окно в виде дорожки, при этом вскрытая поверхность пластины служила затравочной областью. На поверхность пластины осаждали слой поликремния и формировали слой SiO2. Затем поверхность пластины подвергали сканированию лучом Ar-лазера мощностью 5-10 Вт со скоростью 90-100 см/с в направлении, перпендикулярном затравочной дорожке, в результате которого осуществлялось локальное расплавление поликремния с последующей кристаллизацией эпитаксиального слоя. После процесса эпитаксии удаляли защитный SiO2-слой и формировали полевой транзистор по стандартной технологии.The technology of the method consists in the following: a p-type silicon wafer with an orientation of (100) was oxidized in an atmosphere of dry oxygen, then phosphorus ions with an energy of 100-115 keV, a dose of 1 * 10 15 cm -2 were implanted, followed by annealing at a temperature of 1150 ° C in a nitrogen atmosphere with the formation of an n + -type region in the substrate, with a surface impurity concentration of 1 * 10 19 cm -3 . A window in the form of a track was opened in the oxide, while the exposed surface of the plate served as a seed region. A polysilicon layer was deposited on the wafer surface and a SiO 2 layer was formed. Then, the wafer surface was scanned by an Ar laser beam with a power of 5-10 W at a speed of 90-100 cm / s in the direction perpendicular to the seed track, which resulted in local fusion of polysilicon followed by crystallization of the epitaxial layer. After the epitaxy process, the protective SiO 2 layer was removed and the field effect transistor was formed using standard technology.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты приведены в таблице.According to the proposed method, semiconductor structures were manufactured and investigated. The results are shown in the table.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 20,5%.Experimental studies have shown that the yield of suitable semiconductor structures on a batch of wafers formed in the optimal mode increased by 20.5%.
Технический результат: снижение плотности дефектов, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение качества и увеличение процента выхода годных.Effect: reducing the density of defects, ensuring manufacturability, improving parameters, improving quality and increasing the percentage of yield.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.The stability of the parameters over the entire operating temperature range was normal and consistent with the requirements.
Предложенный способ изготовления полупроводниковой структуры путем создания n+ области в Si-пластине имплантацией ионов фосфора энергией 100-115 кэВ, дозой 1*1015 см-2 с последующим отжигом при температуре 1150°С в атмосфере азота, с осаждением слоя поликремния и проведением сканирования поверхности пластины лучом Ar-лазера мощностью 5-10 Вт со скоростью 90-100 см/с позволяет повысить процент выхода годных и улучшить их качество.The proposed method for manufacturing a semiconductor structure by creating an n + region in the Si wafer by implanting phosphorus ions with an energy of 100-115 keV, a dose of 1 * 10 15 cm -2 , followed by annealing at a temperature of 1150 ° C in a nitrogen atmosphere, with the deposition of a polysilicon layer and scanning The surface of the wafer with an Ar laser beam of 5–10 W power at a speed of 90–100 cm / s makes it possible to increase the yield rate and improve their quality.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016106251A RU2629655C2 (en) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Manufacturing method of semiconductor structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016106251A RU2629655C2 (en) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Manufacturing method of semiconductor structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016106251A RU2016106251A (en) | 2017-08-29 |
RU2629655C2 true RU2629655C2 (en) | 2017-08-30 |
Family
ID=59797384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016106251A RU2629655C2 (en) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | Manufacturing method of semiconductor structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2629655C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751805C1 (en) * | 2020-09-24 | 2021-07-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Method for increasing adhesion |
RU2793798C1 (en) * | 2021-12-24 | 2023-04-06 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Чеченский Государственный Университет Имени Ахмата Абдулхамидовича Кадырова" | Process for increasing adhesion |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4584026A (en) * | 1984-07-25 | 1986-04-22 | Rca Corporation | Ion-implantation of phosphorus, arsenic or boron by pre-amorphizing with fluorine ions |
US6448167B1 (en) * | 2001-12-20 | 2002-09-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Process flow to reduce spacer undercut phenomena |
US6933188B1 (en) * | 2004-06-01 | 2005-08-23 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. | Use of a selective hard mask for the integration of double diffused drain MOS devices in deep sub-micron fabrication technologies |
RU2522930C2 (en) * | 2012-11-19 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (КБГУ) | Method of thin film transistor manufacturing |
US8865557B1 (en) * | 2011-12-08 | 2014-10-21 | Texas Instruments Incorporated | Dual NSD implants for reduced RSD in an NMOS transistor |
-
2016
- 2016-02-24 RU RU2016106251A patent/RU2629655C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4584026A (en) * | 1984-07-25 | 1986-04-22 | Rca Corporation | Ion-implantation of phosphorus, arsenic or boron by pre-amorphizing with fluorine ions |
US6448167B1 (en) * | 2001-12-20 | 2002-09-10 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Process flow to reduce spacer undercut phenomena |
US6933188B1 (en) * | 2004-06-01 | 2005-08-23 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. | Use of a selective hard mask for the integration of double diffused drain MOS devices in deep sub-micron fabrication technologies |
US8865557B1 (en) * | 2011-12-08 | 2014-10-21 | Texas Instruments Incorporated | Dual NSD implants for reduced RSD in an NMOS transistor |
RU2522930C2 (en) * | 2012-11-19 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (КБГУ) | Method of thin film transistor manufacturing |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751805C1 (en) * | 2020-09-24 | 2021-07-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Method for increasing adhesion |
RU2793798C1 (en) * | 2021-12-24 | 2023-04-06 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Чеченский Государственный Университет Имени Ахмата Абдулхамидовича Кадырова" | Process for increasing adhesion |
RU2796455C1 (en) * | 2022-12-07 | 2023-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Method for manufacturing semiconductor structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016106251A (en) | 2017-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6344718B2 (en) | Crystal laminated structure and semiconductor device | |
JP7106881B2 (en) | Silicon carbide substrate and silicon carbide semiconductor device | |
US20090250705A1 (en) | Silicon carbide semiconductor device comprising silicon carbide layer and method of manufacturing the same | |
US20140033981A1 (en) | MOCVD for Growing III-V Compound Semiconductors on Silicon Substrates | |
JPWO2013121926A1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
KR20100048954A (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
RU2629655C2 (en) | Manufacturing method of semiconductor structure | |
RU2466476C1 (en) | Method of making semiconductor device | |
RU2688851C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
RU2522930C2 (en) | Method of thin film transistor manufacturing | |
RU2659328C1 (en) | Method for making semiconductor device | |
RU2671294C1 (en) | Method for making semiconductor device | |
RU2476955C2 (en) | Method for formation of semiconductor device alloyed areas | |
JP6303321B2 (en) | Bonded wafer manufacturing method and bonded wafer | |
RU2633799C1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
RU2621372C2 (en) | Method of semiconductor device manufacturing | |
RU2515334C1 (en) | Method of making thin-film transistor | |
RU2445722C2 (en) | Method of making semiconductor structure | |
JP5879763B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
RU2402101C1 (en) | Method of making semiconductor structure | |
RU2431904C2 (en) | Method for manufacturing of semiconductor device | |
RU2726904C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
RU2586444C1 (en) | Method of making semiconductor device | |
RU2433501C2 (en) | Method for semiconductor device fabrication | |
RU2770135C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190225 |