RU2650350C1 - Способ изготовления полупроводникового прибора - Google Patents
Способ изготовления полупроводникового прибора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650350C1 RU2650350C1 RU2017105951A RU2017105951A RU2650350C1 RU 2650350 C1 RU2650350 C1 RU 2650350C1 RU 2017105951 A RU2017105951 A RU 2017105951A RU 2017105951 A RU2017105951 A RU 2017105951A RU 2650350 C1 RU2650350 C1 RU 2650350C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- technology
- semiconductor device
- annealing
- temperature
- deposition rate
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 4
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 3
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000004151 rapid thermal annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
-
- 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления приборов с пониженным контактным сопротивлением. Технология способа изготовления полупроводникового прибора состоит в следующем: для формирования контакта в исходную подложку арсенида галлия n-типа проводимости с ориентацией (100) проводят ионное внедрение теллура с энергией 50 кэВ, дозой 1*1016 см-2, с последующим лазерным отжигом при длительности импульса 125 нс с плотностью мощности лазерного излучения 200 мВт/см2. Затем напыляют пленку титана магнетронным напылением толщиной 100 нм, со скоростью нанесения 5 нм/с и пленку платины толщиной 150 нм, со скоростью нанесения 10 нм/с, при давлении 9*10-5 Па, температуре подложки 60°C, в атмосфере аргона, с последующим отжигом при температуре 800°C в атмосфере водорода, в течение 5 мин. Затем формируют электроды стока, истока и затвора по стандартной технологии. Изобретение обеспечивает снижение значения контактного сопротивления, улучшение технологичности и параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления приборов с пониженным контактным сопротивлением.
Известен способ изготовления контакта полупроводникового прибора [Пат. 5309025 США, МКИ HO1L 23/29] на полупроводниковых кристаллах, путем создания на площадке матрицы из островков металлизации, например в виде прямоугольных площадок, в которых нижний барьерный слой образован из нитрида титана, а верхним проводящим слоем служит алюминий или вольфрам. Затем на всю площадь контакта напыляют 2-й проводящий слой алюминия. В таких полупроводниковых приборах из-за низкой технологичности процессов формирования барьерных слоев образуется большое количество дефектов, которые ухудшают параметры приборов.
Известен способ изготовления контактов полупроводникового прибора [Пат. 5285090 США, МКИ HO1L 29/812] формированием в кремниевой подложке системы глубоких узких регулярно расположенных канавок, заполняемых силицидом тантала, подложка покрывается слоями оксида/нитрида, в этих слоях вскрываются окна к двум разнесенным парам канавок, заполняются силицидом тантала, затем частично удаляется и канавки заполняются поликремнием. Слои оксида/нитрида удаляются, наносится слой оксида, вскрывается затворное окно, наносится слой кобальта, и быстрым термическим отжигом формируется приповерхностный слой силицида кобальта. В области стока/истока через окно в оксиде кремния проводиться имплантация фосфора, формируются контакты к областям стока/истока полевого транзистора.
Недостатками способа являются:
- повышенные значения контактного сопротивления;
- высокая дефектность;
- низкая технологичность.
Задача, решаемая изобретением: снижение значения контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Задача решается созданием контакта путем легирования подложки теллуром с энергией 50 кэВ, дозой 1*1016 см-2 и лазерным отжигом при длительности импульса 125 нс, с плотностью мощности лазерного излучения 200 мВт/см2, с последующим формированием пленки титана магнетронным напылением толщиной 100 нм со скоростью нанесения 5 нм/с и пленки платины толщиной 150 нм, со скоростью нанесения 10 нм/с, при давлении 9*10-5 Па, температуре подложки 60°C, в атмосфере аргона и последующим отжигом при температуре 800°C в атмосфере водорода, в течение 5 мин.
Технология способа состоит в следующем: в исходную подложку арсенида галлия n-типа проводимости, с ориентацией (100) проводят ионное внедрение теллура с энергией 50 кэВ, дозой 1*1016 см-2, с последующим лазерным отжигом при длительности импульса 125 нс с плотностью мощности лазерного излучения 200 мВт/см2. Затем напыляли пленки титана магнетронным напылением толщиной 100 нм, со скоростью нанесения 5 нм/с и пленки платины толщиной 150 нм, со скоростью нанесения 10 нм/с, при давлении 9*10-5 Па, температуре подложки 60°C, в атмосфере аргона и последующим отжигом при температуре 800°C в атмосфере водорода, в течение 5 мин. Затем формировали электроды стока, истока и затвора по стандартной технологии.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов, на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,3%.
Технический результат: снижение значения контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем создания контактов легированием подложки теллуром с энергией 50 кэВ, дозой 1*1016 см-2 и лазерным отжигом при длительности импульса 125 нс, с плотностью мощности лазерного излучения 200 мВт/см2 и формированием пленки титана магнетронным напылением толщиной 100 нм со скоростью нанесения 5 нм/с и пленки платины 150 нм, со скоростью нанесения 10 нм/с, при давлении 9*10-5 Па и температуре подложки 60°C, в атмосфере аргона, с последующим отжигом при температуре 800°C в атмосфере водорода, в течение 5 мин, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.
Claims (1)
- Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы формирования активных областей стока, истока, канала, подзатворного диэлектрика, имплантации и отжига, отличающийся тем, что контакт создают легированием подложки теллуром с энергией 50 кэВ, дозой 1*1016 см-2, лазерным отжигом при длительности импульса 125 нс с плотностью мощности лазерного излучения 200 мВт/см2 и последующим формированием пленки титана магнетронным напылением толщиной 100 нм, со скоростью нанесения 5 нм/с и пленки платины 150 нм, со скоростью нанесения 10 нм/с, при давлении 9*10-5 Па, температуре подложки 60°C, в атмосфере аргона и последующим отжигом при температуре 800°C в атмосфере водорода, в течение 5 мин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017105951A RU2650350C1 (ru) | 2017-02-21 | 2017-02-21 | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017105951A RU2650350C1 (ru) | 2017-02-21 | 2017-02-21 | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2650350C1 true RU2650350C1 (ru) | 2018-04-11 |
Family
ID=61976939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017105951A RU2650350C1 (ru) | 2017-02-21 | 2017-02-21 | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2650350C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2785083C1 (ru) * | 2022-02-01 | 2022-12-02 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Чеченский Государственный Университет Имени Ахмата Абдулхамидовича Кадырова" | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2631873A1 (de) * | 1976-07-15 | 1978-01-19 | Siemens Ag | Halbleiterbauelement mit einem schottky-kontakt mit kleinem serienwiderstand und verfahren zu seiner herstellung |
| US4330343A (en) * | 1979-01-04 | 1982-05-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Refractory passivated ion-implanted GaAs ohmic contacts |
| SU527988A1 (ru) * | 1974-12-17 | 1986-09-30 | Институт Физики Полупроводников Со Ан Ссср | Способ изготовлени омических контактов |
| US5285090A (en) * | 1990-11-07 | 1994-02-08 | Gte Laboratories Incorporated | Contacts to rod shaped Schottky gate fets |
| RU2426194C1 (ru) * | 2010-05-24 | 2011-08-10 | Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН | Способ изготовления наноструктурного омического контакта фотоэлектрического преобразователя |
| UA72058U (ru) * | 2011-12-09 | 2012-08-10 | Прикарпатский Национальный Университет Имени Василия Стефаники | Способ формирования низкоомных контактов в субмикронных к-моп-структурах больших интегральных схем |
| US20130309830A1 (en) * | 2011-01-25 | 2013-11-21 | International Business Machines Corporation | Self-Aligned III-V MOSFET Fabrication with In-Situ III-V Epitaxy And In-Situ Metal Epitaxy And Contact Formation |
| RU2504861C1 (ru) * | 2012-06-05 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технологический институт Российской академии наук | Способ изготовления полевого нанотранзистора с контактами шоттки с укороченным управляющим электродом нанометровой длины |
-
2017
- 2017-02-21 RU RU2017105951A patent/RU2650350C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU527988A1 (ru) * | 1974-12-17 | 1986-09-30 | Институт Физики Полупроводников Со Ан Ссср | Способ изготовлени омических контактов |
| DE2631873A1 (de) * | 1976-07-15 | 1978-01-19 | Siemens Ag | Halbleiterbauelement mit einem schottky-kontakt mit kleinem serienwiderstand und verfahren zu seiner herstellung |
| US4330343A (en) * | 1979-01-04 | 1982-05-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Refractory passivated ion-implanted GaAs ohmic contacts |
| US5285090A (en) * | 1990-11-07 | 1994-02-08 | Gte Laboratories Incorporated | Contacts to rod shaped Schottky gate fets |
| RU2426194C1 (ru) * | 2010-05-24 | 2011-08-10 | Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН | Способ изготовления наноструктурного омического контакта фотоэлектрического преобразователя |
| US20130309830A1 (en) * | 2011-01-25 | 2013-11-21 | International Business Machines Corporation | Self-Aligned III-V MOSFET Fabrication with In-Situ III-V Epitaxy And In-Situ Metal Epitaxy And Contact Formation |
| UA72058U (ru) * | 2011-12-09 | 2012-08-10 | Прикарпатский Национальный Университет Имени Василия Стефаники | Способ формирования низкоомных контактов в субмикронных к-моп-структурах больших интегральных схем |
| RU2504861C1 (ru) * | 2012-06-05 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технологический институт Российской академии наук | Способ изготовления полевого нанотранзистора с контактами шоттки с укороченным управляющим электродом нанометровой длины |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793798C1 (ru) * | 2021-12-24 | 2023-04-06 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Чеченский Государственный Университет Имени Ахмата Абдулхамидовича Кадырова" | Способ увеличения адгезии |
| RU2785083C1 (ru) * | 2022-02-01 | 2022-12-02 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Чеченский Государственный Университет Имени Ахмата Абдулхамидовича Кадырова" | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW497252B (en) | Process of manufacturing semiconductor device | |
| US4384301A (en) | High performance submicron metal-oxide-semiconductor field effect transistor device structure | |
| TW201115686A (en) | Uniform high-k metal gate stacks by adjusting threshold voltage for sophisticated transistors by diffusing a metal species prior to gate patterning | |
| TW200924067A (en) | Methods of fabricating crystalline silicon, thin film transistors, and solar cells | |
| US6740547B2 (en) | Method for fabricating thin-film transistor | |
| JP3313432B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| TW200405471A (en) | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device | |
| RU2688851C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2650350C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| JPS61234041A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| RU2674413C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| US6703281B1 (en) | Differential laser thermal process with disposable spacers | |
| KR101488623B1 (ko) | 산화물 박막 트랜지스터 제조방법 | |
| TWI305055B (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| RU2688874C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2476955C2 (ru) | Способ формирования легированных областей полупроводникового прибора | |
| RU2757177C1 (ru) | Способ изготовления силицидных контактов из вольфрама | |
| RU2610056C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| US7211489B1 (en) | Localized halo implant region formed using tilt pre-amorphization implant and laser thermal anneal | |
| RU2688861C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2693506C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2818689C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2723982C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2717149C1 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора | |
| RU2594615C2 (ru) | Способ изготовления полупроводникового прибора |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190222 |