RU2696356C1 - Method for manufacturing of thin-film transistor - Google Patents
Method for manufacturing of thin-film transistor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2696356C1 RU2696356C1 RU2018146972A RU2018146972A RU2696356C1 RU 2696356 C1 RU2696356 C1 RU 2696356C1 RU 2018146972 A RU2018146972 A RU 2018146972A RU 2018146972 A RU2018146972 A RU 2018146972A RU 2696356 C1 RU2696356 C1 RU 2696356C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thin
- kev
- dose
- energy
- manufacturing
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 5
- -1 silicon ions Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005280 amorphization Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 abstract 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 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
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов с низким значением тока утечки.The invention relates to the field of manufacturing technology of semiconductor devices, in particular to the manufacturing technology of thin-film transistors with a low leakage current.
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/SiO2 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.A known method of manufacturing a thin film transistor [US Pat. 5382537 USA, MKI H01L 21/265] by treating an amorphous silicon layer in the channel of a field effect transistor through holes in an Si / SiO 2 mask layer with an excimer laser to form seed crystals. Then, at a temperature of 600 ° C for 40 hours in a nitrogen atmosphere, a layer of amorphous silicon undergoes crystallization with the formation of a coarse-grained active layer. In such structures, at various temperature conditions, the defectiveness of the structure increases and the electrical parameters of the devices deteriorate.
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.A known method of manufacturing a thin film transistor [US Pat. 5384271 USA, MKI H01L 21/24] on amorphous silicon by successively carrying out the following steps in the channel region: liquid etching in HF, dry reactive ion etching, repeated liquid etching in HF, treatment in a cleaning solution, annealing.
Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:
- повышенные значения тока утечки;- increased leakage current;
- высокая дефектность;- high defectiveness;
- низкая технологичность.- low manufacturability.
Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличение процента выхода годных.The problem solved by the invention: reducing leakage currents, ensuring manufacturability, improving the parameters of structures, improving quality and increasing the percentage of yield.
Задача решается формированием слоя гидрогенизированного аморфного кремния обработкой кристаллического кремния потоком ионов кремния дозой 1*1016 см-2 с энергией 250 кэВ при температуре 40°С, с последующей имплантацией водорода с энергией 20 кэВ, дозой 5*1015 см-2 The problem is solved by the formation of a layer of hydrogenated amorphous silicon by processing crystalline silicon with a stream of silicon ions with a dose of 1 * 10 16 cm -2 with an energy of 250 keV at a temperature of 40 ° C, followed by implantation of hydrogen with an energy of 20 keV, a dose of 5 * 10 15 cm -2
Технология способа состоит в следующем: гидрогенизированный аморфный кремний формировали обработкой кристаллического кремния потоком ионов кремния дозой 1*1016 см-2 с энергией 250 кэВ, при температуре 40°С. Водород вводили имплантацией после аморфизации с энергией 20 кэВ и дозой 5*1015 см-2.The technology of the method is as follows: hydrogenated amorphous silicon was formed by treating crystalline silicon with a stream of silicon ions with a dose of 1 * 10 16 cm -2 with an energy of 250 keV, at a temperature of 40 ° C. Hydrogen was introduced by implantation after amorphization with an energy of 20 keV and a dose of 5 * 10 15 cm -2 .
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты обработки представлены в таблице.According to the proposed method, semiconductor structures were manufactured and investigated. The processing results are presented in the table.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,4%.Experimental studies have shown that the yield of suitable structures on a batch of plates formed in the optimal mode increased by 16.4%.
Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров структур, повышение качества и увеличения процента выхода годных.Effect: reducing leakage currents, ensuring manufacturability, improving the parameters of structures, 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 тонкопленочного транзистора путем формирования слоя гидрогенизированного аморфного кремния обработкой кристаллического кремния потоком ионов кремния дозой 1*1016 см-2 с энергией 250 кэВ при температуре 40°С, с последующей имплантацией водорода с энергией 20 кэВ, дозой 5*1015 см-2, позволяет повысит процент выхода годных приборов и улучшит их надежность.The proposed method of manufacturing a thin-film transistor by forming a layer of hydrogenated amorphous silicon by treating crystalline silicon with a stream of silicon ions with a dose of 1 * 10 16 cm -2 with an energy of 250 keV at a temperature of 40 ° C, followed by implantation of hydrogen with an energy of 20 keV, a dose of 5 * 10 15 cm -2 , allows you to increase the percentage of suitable devices and improve their reliability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018146972A RU2696356C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Method for manufacturing of thin-film transistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018146972A RU2696356C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Method for manufacturing of thin-film transistor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2696356C1 true RU2696356C1 (en) | 2019-08-01 |
Family
ID=67587005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018146972A RU2696356C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Method for manufacturing of thin-film transistor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2696356C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5382537A (en) * | 1992-07-10 | 1995-01-17 | Sony Corporation | Method of making thin film transistors |
| RU2035800C1 (en) * | 1992-04-13 | 1995-05-20 | Малое научно-производственное предприятие "ЭЛО" | Process of manufacture of thin-film transistors |
| JPH07135173A (en) * | 1993-11-10 | 1995-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of crystallizing silicon thin film and thin film transistor |
| US6255146B1 (en) * | 1993-06-10 | 2001-07-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin film transistor and a method of manufacturing thereof |
| 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 |
| RU2571456C1 (en) * | 2014-07-15 | 2015-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Method of thin film transistor manufacturing |
-
2018
- 2018-12-26 RU RU2018146972A patent/RU2696356C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2035800C1 (en) * | 1992-04-13 | 1995-05-20 | Малое научно-производственное предприятие "ЭЛО" | Process of manufacture of thin-film transistors |
| US5382537A (en) * | 1992-07-10 | 1995-01-17 | Sony Corporation | Method of making thin film transistors |
| US6255146B1 (en) * | 1993-06-10 | 2001-07-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin film transistor and a method of manufacturing thereof |
| JPH07135173A (en) * | 1993-11-10 | 1995-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of crystallizing silicon thin film and thin film 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 |
| RU2571456C1 (en) * | 2014-07-15 | 2015-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Method of thin film transistor manufacturing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5946560A (en) | Transistor and method of forming the same | |
| JPH03231472A (en) | Manufacture of thin-film transistor | |
| JP2001028448A (en) | Manufacture if thin-film transistor | |
| RU2696356C1 (en) | Method for manufacturing of thin-film transistor | |
| RU2466476C1 (en) | Method of making semiconductor device | |
| RU2688851C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2522930C2 (en) | Method of thin film transistor manufacturing | |
| RU2476955C2 (en) | Method for formation of semiconductor device alloyed areas | |
| KR101488623B1 (en) | Method of manufacturing oxide thin film transistor | |
| RU2621372C2 (en) | Method of semiconductor device manufacturing | |
| JPS62104021A (en) | Formation of silicon semiconductor layer | |
| RU2819702C1 (en) | Method of making a thin-film transistor | |
| RU2571456C1 (en) | Method of thin film transistor manufacturing | |
| RU2813176C1 (en) | Method for manufacturing of semiconductor device | |
| RU2515334C1 (en) | Method of making thin-film transistor | |
| RU2723981C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2723982C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2726904C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2749493C1 (en) | Method for manufacturing a thin-film transistor | |
| RU2610056C1 (en) | Method of making semiconductor device | |
| RU2804604C1 (en) | Method for manufacturing of semiconductor device | |
| RU2798455C1 (en) | Method for manufacturing thin film transistor | |
| RU2390874C1 (en) | Method for obtaining heteroepitaxial silicon-on-sapphire structures | |
| RU2709603C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2586444C1 (en) | Method of making semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201227 |