RU2723982C1 - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
RU2723982C1
RU2723982C1 RU2019125073A RU2019125073A RU2723982C1 RU 2723982 C1 RU2723982 C1 RU 2723982C1 RU 2019125073 A RU2019125073 A RU 2019125073A RU 2019125073 A RU2019125073 A RU 2019125073A RU 2723982 C1 RU2723982 C1 RU 2723982C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
semiconductor device
temperature
manufacturing
field
gate oxide
Prior art date
Application number
RU2019125073A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гасан Абакарович Мустафаев
Абдулла Гасанович Мустафаев
Арслан Гасанович Мастафаев
Наталья Васильевна Черкесова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
Priority to RU2019125073A priority Critical patent/RU2723982C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2723982C1 publication Critical patent/RU2723982C1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture 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
    • H01L21/18Manufacture 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
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment 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

Abstract

FIELD: electricity.SUBSTANCE: invention relates to production of semiconductor devices, particularly, to manufacturing of field-effect transistor with low values of leakage currents. Disclosed method of making a semiconductor device by forming a layer of gate oxide with deposition rate of 1.2 nm/s at temperature of 900 °C in a mixture of silane and carbon dioxide at ratio of 1:100 in a stream of hydrogen 24 l/min, with subsequent heat treatment at temperature of 830 °C for 5 minutes in an inert medium, increases percentage output of non-defective devices and improves their reliability.EFFECT: method of manufacturing a semiconductor device is disclosed.1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными значениями токов утечек.The invention relates to the field of production technology of semiconductor devices, in particular to the manufacturing technology of a field effect transistor with reduced leakage currents.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 2133929 Япония, МКИ H01L 21/336] с применением толстого слоя изолирующего окисла вокруг активной структуры и сильнолегированного слоя под этим окислом для снижения утечек. Участок р- подложки для формирования истока-канала-стока защищают маской, препятствующей окислению, проводят имплантацию As для образования сильнолегированного слоя и глубокое окисление для изоляции. Далее проводят имплантацию бора В для легирования слоя канала, формируют электрод затвора, проводят имплантацию As для создания областей истока и стока, а также операции по формированию контактно-металлизационной системы. В таких приборах образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.A known method of manufacturing a semiconductor device [Application 2133929 Japan, MKI H01L 21/336] using a thick layer of insulating oxide around the active structure and a heavily doped layer under this oxide to reduce leakage. The region of the p-substrate for the formation of the source-channel-drain is protected with an anti-oxidation mask, As is implanted to form a heavily doped layer and deep oxidation is used for isolation. Next, boron B is implanted to dope the channel layer, a gate electrode is formed, As is implanted to create source and drain areas, as well as operations to form a contact-metallization system. In such devices, a large number of defects are formed that degrade the electrical parameters of the devices.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5134452 США, МКИ H01L 29/78] путем осаждения на защитном слое окисла и на открытой поверхности кремния с областями истока и стока слоя проводящего поликремния, из которого затем формируются электроды истока и стока. После вскрытия канальной области проводится реактивное ионное травление с образованием шероховатой поверхности с размерами неровностей до 50 нм. Затем над канальной областью с помощью ПФХО создается тонкий затворный окисел и формируется затвор.A known method of manufacturing a semiconductor device [US Pat. 5134452 USA, MKI H01L 29/78] by deposition on the protective oxide layer and on the open silicon surface with the source and drain regions of a layer of conductive polysilicon, from which source and drain electrodes are then formed. After opening the channel region, reactive ion etching is carried out with the formation of a rough surface with roughness sizes up to 50 nm. Then, a thin gate oxide is created above the channel region using PFHO and a gate is formed.

Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:

- высокие значения токов утечек;- high leakage currents;

- повышенная плотность дефектов;- increased density of defects;

- низкая технологичность.- low manufacturability.

Задача, решаемая изобретением: снижение значений токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.The problem solved by the invention: reducing leakage currents, ensuring manufacturability, improving instrument parameters, improving quality and increasing yield.

Задача решается тем. что слой подзатворного окисла формируется со скоростью осаждения 1,2 нм/с при температуре 900°С в смеси силана и двуокиси углерода в соотношении 1:100 в потоке водорода 24 л/мин, с последующей термообработкой при температуре 830°С в течение 5 мин в инертной среде.The problem is solved by that. that a gate oxide layer is formed with a deposition rate of 1.2 nm / s at a temperature of 900 ° C in a mixture of silane and carbon dioxide in a ratio of 1: 100 in a hydrogen stream of 24 l / min, followed by heat treatment at a temperature of 830 ° C for 5 min in an inert environment.

Технология способа состоит в следующем: на кремниевой подложке формируют слой подзатворного окисла кремния со скоростью осаждения 1,2 нм/с при температуре 900°С в смеси силана и двуокиси углерода в соотношении 1:100 в потоке водорода 24 л/мин, с последующей термообработкой при температуре 830°С в течение 5 мин в инертной среде.The technology of the method consists in the following: on a silicon substrate a layer of gate silicon oxide is formed with a deposition rate of 1.2 nm / s at a temperature of 900 ° C in a mixture of silane and carbon dioxide in a ratio of 1: 100 in a hydrogen stream of 24 l / min, followed by heat treatment at a temperature of 830 ° C for 5 min in an inert atmosphere.

Затем формировали активные области полевого транзистора и электроды к ним по стандартной технологии.Then, the active areas of the field-effect transistor and their electrodes were formed using standard technology.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.According to the proposed method, semiconductor devices were manufactured and investigated. The processing results are presented in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 20,3%.Experimental studies have shown that the yield of suitable structures on a batch of plates formed in the optimal mode increased by 20.3%.

Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.Effect: reducing leakage currents, ensuring manufacturability, improving the parameters of devices, 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.

Claims (1)

Способ изготовления полупроводникового прибора с подложкой, включающий процессы имплантации, нанесение слоя подзатворного окисла и формирование активных областей транзистора, отличающийся тем, что слой подзатворного окисла формируют при температуре 900°С в смеси силана и двуокиси углерода в соотношении 1:100 в потоке водорода 24 л/мин, со скоростью осаждения 1,2 нм/с, с последующей термообработкой при температуре 830°С в течение 5 мин в инертной среде.A method of manufacturing a semiconductor device with a substrate, including implantation processes, applying a gate oxide layer and the formation of active regions of the transistor, characterized in that the gate oxide layer is formed at a temperature of 900 ° C in a mixture of silane and carbon dioxide in a ratio of 1: 100 in a hydrogen stream of 24 l / min, with a deposition rate of 1.2 nm / s, followed by heat treatment at a temperature of 830 ° C for 5 min in an inert atmosphere.
RU2019125073A 2019-08-06 2019-08-06 Semiconductor device manufacturing method RU2723982C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125073A RU2723982C1 (en) 2019-08-06 2019-08-06 Semiconductor device manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125073A RU2723982C1 (en) 2019-08-06 2019-08-06 Semiconductor device manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2723982C1 true RU2723982C1 (en) 2020-06-18

Family

ID=71096059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019125073A RU2723982C1 (en) 2019-08-06 2019-08-06 Semiconductor device manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2723982C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6263475A (en) * 1986-09-27 1987-03-20 Shunpei Yamazaki Semiconductor device
RU2022407C1 (en) * 1991-07-08 1994-10-30 Научно-исследовательский институт электронной техники Manufacturing process for double-level metallized large-scale integrated circuits
RU2038647C1 (en) * 1992-04-06 1995-06-27 Акционерное общество "Минский часовой завод" Process of formation of cmos structures with polysilicon gate
RU2056673C1 (en) * 1992-06-29 1996-03-20 Акционерное общество "Минский часовой завод" Method for generation of cmos-structures with polysilicic gate
US20040135218A1 (en) * 2003-01-13 2004-07-15 Zhizhang Chen MOS transistor with high k gate dielectric
JP2008072142A (en) * 2007-11-30 2008-03-27 Nec Corp Method for manufacturing semiconductor device
WO2011160754A1 (en) * 2010-06-24 2011-12-29 Merck Patent Gmbh Process for modifying electrodes in an organic electronic device
US20190139830A1 (en) * 2017-11-03 2019-05-09 Globalfoundries Inc. Self-aligned gate isolation

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6263475A (en) * 1986-09-27 1987-03-20 Shunpei Yamazaki Semiconductor device
RU2022407C1 (en) * 1991-07-08 1994-10-30 Научно-исследовательский институт электронной техники Manufacturing process for double-level metallized large-scale integrated circuits
RU2038647C1 (en) * 1992-04-06 1995-06-27 Акционерное общество "Минский часовой завод" Process of formation of cmos structures with polysilicon gate
RU2056673C1 (en) * 1992-06-29 1996-03-20 Акционерное общество "Минский часовой завод" Method for generation of cmos-structures with polysilicic gate
US20040135218A1 (en) * 2003-01-13 2004-07-15 Zhizhang Chen MOS transistor with high k gate dielectric
JP2008072142A (en) * 2007-11-30 2008-03-27 Nec Corp Method for manufacturing semiconductor device
WO2011160754A1 (en) * 2010-06-24 2011-12-29 Merck Patent Gmbh Process for modifying electrodes in an organic electronic device
US20190139830A1 (en) * 2017-11-03 2019-05-09 Globalfoundries Inc. Self-aligned gate isolation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2584273C1 (en) Method of making semiconductor device
RU2671294C1 (en) Method for making semiconductor device
RU2723982C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2674413C1 (en) Method for making semiconductor device
RU2522930C2 (en) Method of thin film transistor manufacturing
RU2734094C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2596861C1 (en) Method of making semiconductor device
RU2515334C1 (en) Method of making thin-film transistor
RU2633799C1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
JPH09129889A (en) Manufacture of semiconductor device
RU2748455C1 (en) Method for manufacturing semiconductor device
RU2688864C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2688881C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2680989C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2428764C1 (en) Manufacturing method of semiconductor device
RU2693506C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2709603C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2606246C2 (en) Method of making semiconductor device
RU2798455C1 (en) Method for manufacturing thin film transistor
RU2785083C1 (en) Method for manufacturing a semiconductor device
RU2610056C1 (en) Method of making semiconductor device
RU2752125C1 (en) Method for manufacturing semiconductor device
RU2749493C1 (en) Method for manufacturing a thin-film transistor
RU2756003C1 (en) Method for manufacturing a semiconductor apparatus
RU2770135C1 (en) Semiconductor device manufacturing method