RU2688864C1 - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents
Semiconductor device manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688864C1 RU2688864C1 RU2018108936A RU2018108936A RU2688864C1 RU 2688864 C1 RU2688864 C1 RU 2688864C1 RU 2018108936 A RU2018108936 A RU 2018108936A RU 2018108936 A RU2018108936 A RU 2018108936A RU 2688864 C1 RU2688864 C1 RU 2688864C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- minutes
- increase
- semiconductor device
- field
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- -1 trichlorethylene nitrogen Chemical compound 0.000 claims 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000005669 field effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевых транзисторов с пониженными токами утечек.The invention relates to the field of production technology of semiconductor devices, in particular to the technology of manufacturing field-effect transistors with low leakage currents.
Известен способ изготовления полевого транзистора [Патент 5373191 США, МКИ H01L 29/80], обеспечивающий снижение паразитных сопротивлений и емкостей. Металлический затвор формируется в углублении, ширина которого определяется шириной канавки в верхнем n+ слое и толщиной пристеночных изолирующих спейсеров. Из-за различия применяемых материалов при изготовлении приборов повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры изделийA known method of manufacturing a field-effect transistor [Patent 5373191 USA, MKI H01L 29/80], providing a reduction in parasitic resistances and capacitances. A metal shutter is formed in a recess, the width of which is determined by the width of the groove in the upper n + layer and the thickness of the wall insulating spacers. Due to the difference in the materials used in the manufacture of devices, the structure is defective and the electrical parameters of the products deteriorate
Известен способ изготовления полевого транзистора [Патент 5393683 США, МКИ H01L 21/265] который предусматривает формирование двухслойного затворного оксида на кремниевой подложки. Сначала окисляют подложки в кислородосодержащей атмосфере, а затем окисляют в атмосфере NO2. Соотношение слоев по толщине (в %) составляет 80:20 от суммарной толщины слоя.A known method of manufacturing a field effect transistor [US Patent 5393683, MKI H01L 21/265] which provides for the formation of a two-layer gate oxide on a silicon substrate. First, the substrates are oxidized in an oxygen-containing atmosphere, and then oxidized in an atmosphere of NO 2 . The ratio of layers in thickness (in%) is 80:20 of the total thickness of the layer.
Недостатками этого способа являются: повышенные значения тока утечки; низкая технологичность; высокая дефектность.The disadvantages of this method are: increased leakage currents; low manufacturability; high defectiveness.
Задача, решаемая изобретением: снижение значения токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.The problem solved by the invention: reducing the value of leakage currents, ensuring manufacturability, improving the parameters of the devices, improving quality and increasing the percentage of yield.
Задача решается формированием слоя подзатворного оксида при температуре 1200°С в течении 14 мин. в потоке 1500 см3/мин осушенного кислорода, с последующим отжигом при температуре 500°С в течении 10 мин. во влажном азоте при расходе пропускаемого через трихлорэтилен азота 80-100 см3/мин.The problem is solved by forming a gate oxide layer at a temperature of 1200 ° C for 14 minutes. in a stream of 1500 cm 3 / min dried oxygen, followed by annealing at 500 ° C for 10 minutes. in humid nitrogen at a flow rate of 80–100 cm 3 / min nitrogen passed through trichlorethylene.
Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния n - проводимости ориентации (100) слой оксида выращиваем при температуре 1200°С в течении 14 мин. в потоке осушенного кислорода с расходом 1500 см3/мин., в присутствии трихлорэтилена. Хлор вводили в окисел добавляя к кислороду азот, пропущенный через сосуд с трихлорэтиленом при температуре 34°С. Затем отжигали в потоке азота в течение 10 мин. при температуре 500°С. Пленки оксида формировали при расходе пропускаемого через трихлорэтилен азота 80-100 см3/мин. В последующем формировали активные области полевого транзистора и контакты по стандартной технологии. Хлор препятствует внедрению щелочных ионов в оксид во время выращивания и нейтрализует их в самом оксиде. Что приводит к уменьшению плотности поверхностных состояний.The technology of the method consists in the following: on plates of silicon n - conductivity of orientation (100), the oxide layer is grown at a temperature of 1200 ° С for 14 minutes. in the stream of dried oxygen with a flow rate of 1500 cm 3 / min., in the presence of trichlorethylene. Chlorine was introduced into the oxide by adding nitrogen to the oxygen, which was passed through a vessel with trichlorethylene at a temperature of 34 ° C. Then annealed in a stream of nitrogen for 10 min. at a temperature of 500 ° C. Oxide films were formed at a flow rate of 80-100 cm 3 / min through nitrogen passed through trichlorethylene. Subsequently, the active regions of the field-effect transistor and contacts were formed using standard technology. Chlorine prevents the introduction of alkaline ions into the oxide during growth and neutralizes them in the oxide itself. Which leads to a decrease in the density of surface states.
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 14,9%.Experimental studies have shown that the yield of structures on a batch of plates, formed in the optimal mode, increased by 14.9%.
Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования слоя подзатворного оксида при температуре 1200°С в течении 14 мин. в потоке осушенного кислорода в присутствии трихлорэтилена с последующим отжигом в течение 10 мин. в потоке азота позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.The proposed method of manufacturing a semiconductor device by forming a gate oxide layer at a temperature of 1200 ° C for 14 minutes. in a stream of dried oxygen in the presence of trichlorethylene, followed by annealing for 10 minutes. in a stream of nitrogen allows you to increase the percentage of yield devices and improve their reliability.
Технический результат: снижение тока утечки, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличения процента выхода годных.Technical result: reduction of leakage current, ensuring manufacturability, improving the parameters of structures, improving quality and increasing the percentage of yield.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018108936A RU2688864C1 (en) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | Semiconductor device manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018108936A RU2688864C1 (en) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | Semiconductor device manufacturing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2688864C1 true RU2688864C1 (en) | 2019-05-22 |
Family
ID=66636976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018108936A RU2688864C1 (en) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | Semiconductor device manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688864C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2745586C1 (en) * | 2020-01-22 | 2021-03-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Semiconductor device manufacturing method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5132244A (en) * | 1988-12-21 | 1992-07-21 | At&T Bell Laboratories | Growth-modified thermal oxidation for thin oxides |
| US5393683A (en) * | 1992-05-26 | 1995-02-28 | Micron Technology, Inc. | Method of making semiconductor devices having two-layer gate structure |
| RU2297692C2 (en) * | 2003-11-27 | 2007-04-20 | Открытое акционерное общество "НИИ молекулярной электроники и завод "Микрон" | Method for producing cmos transistor gate regions |
| SU1371456A1 (en) * | 1986-02-12 | 2012-06-20 | Физико-технический институт АН БССР | A METHOD FOR CREATING THIN LAYERS OF SILICON OXIDE |
| RU2539801C1 (en) * | 2013-07-01 | 2015-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Method of making thin layer of silicon dioxide |
-
2018
- 2018-03-12 RU RU2018108936A patent/RU2688864C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1371456A1 (en) * | 1986-02-12 | 2012-06-20 | Физико-технический институт АН БССР | A METHOD FOR CREATING THIN LAYERS OF SILICON OXIDE |
| US5132244A (en) * | 1988-12-21 | 1992-07-21 | At&T Bell Laboratories | Growth-modified thermal oxidation for thin oxides |
| US5393683A (en) * | 1992-05-26 | 1995-02-28 | Micron Technology, Inc. | Method of making semiconductor devices having two-layer gate structure |
| RU2297692C2 (en) * | 2003-11-27 | 2007-04-20 | Открытое акционерное общество "НИИ молекулярной электроники и завод "Микрон" | Method for producing cmos transistor gate regions |
| RU2539801C1 (en) * | 2013-07-01 | 2015-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Method of making thin layer of silicon dioxide |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2745586C1 (en) * | 2020-01-22 | 2021-03-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Semiconductor device manufacturing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11610992B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP4647211B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| US7335607B2 (en) | Method of forming a gate dielectric layer | |
| KR100788361B1 (en) | Method of forming mosfet device | |
| RU2688864C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2584273C1 (en) | Method of making semiconductor device | |
| US8110490B2 (en) | Gate oxide leakage reduction | |
| RU2661546C1 (en) | Method for making semiconductor device | |
| RU2688851C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2688881C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2674413C1 (en) | Method for making semiconductor device | |
| RU2677500C1 (en) | Method for making semiconductor device | |
| RU2671294C1 (en) | Method for making semiconductor device | |
| RU2539801C1 (en) | Method of making thin layer of silicon dioxide | |
| RU2680989C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2522930C2 (en) | Method of thin film transistor manufacturing | |
| RU2734094C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2515334C1 (en) | Method of making thin-film transistor | |
| RU2723982C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2748455C1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| RU2654960C1 (en) | Method for making semiconductor device | |
| RU2755175C1 (en) | Method for manufacturing a semiconductor apparatus | |
| RU2719622C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2787299C1 (en) | Method for forming field-effect transistors | |
| TW527650B (en) | Forming method of oxynitride layer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200313 |