RU2755774C1 - Method for manufacturing a semiconductor device - Google Patents
Method for manufacturing a semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755774C1 RU2755774C1 RU2020140725A RU2020140725A RU2755774C1 RU 2755774 C1 RU2755774 C1 RU 2755774C1 RU 2020140725 A RU2020140725 A RU 2020140725A RU 2020140725 A RU2020140725 A RU 2020140725A RU 2755774 C1 RU2755774 C1 RU 2755774C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electron beam
- technology
- semiconductor device
- heterostructure
- devices
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001803 electron scattering Methods 0.000 description 1
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
Abstract
Description
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления структур с низкой дефектностью.The invention relates to the field of technology for the production of semiconductor devices, in particular to the technology of manufacturing structures with low defectiveness.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 2148867 Япония, МКИ H01L 29/68] с уменьшенным рассеянием электронов на коллекторном барьере. Слой коллекторного барьера формируется на основе In0,52 (AIxGa1-x)0,48As, при этом х изменяется от 0,5 до 0 в направлении от базы к коллектору. В качестве коллектора используется слой InAs. В результате зонная диаграмма гетероструктуры имеет величину энергетического зазора у слоя базы 0,45 эВ, а у слоя коллектора 0,55 эВ. В таких приборах из-за механических напряжений в многослойных структурах повышается дефектность и ухудшаются электрические параметры приборов.A known method of manufacturing a semiconductor device [Application 2148867 Japan, MKI H01L 29/68] with reduced electron scattering on the collector barrier. The collector barrier layer is formed on the basis of In 0.52 (AI x Ga 1-x ) 0.48 As, while x varies from 0.5 to 0 in the direction from the base to the collector. An InAs layer is used as a collector. As a result, the band diagram of the heterostructure has an energy gap of 0.45 eV for the base layer and 0.55 eV for the collector layer. In such devices, due to mechanical stresses in multilayer structures, defectiveness increases and the electrical parameters of the devices deteriorate.
Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 5091767 США, МКИ H01L 29/04] на основе гетероструктуры с согласованной кристаллической решеткой и малой плотностью дислокаций. На границе слоя GeSi и Si-подложки формируется скрытый участок SiO2 толщиной 200 нм, который служит стоком для дислокаций, перемещающиеся из верхнего GeSi слоя.A known method of manufacturing a semiconductor device [US Patent 5091767, MKI H01L 29/04] based on a heterostructure with a matched crystal lattice and low dislocation density. At the boundary layer GeSi and Si-substrate forming portion hidden SiO 2 200 nm thickness, which serves as a sink for the dislocations moving from the upper GeSi layer.
Недостатками этого способа являются: высокие значения токов утечек; высокая дефектность; низкая технологичность.The disadvantages of this method are: high values of leakage currents; high defectiveness; low manufacturability.
Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.The problem solved by the invention: reducing the density of defects, ensuring manufacturability, improving the parameters of devices, improving the quality and increasing the percentage of yield.
Задача решается формированием гетероструктуры GeSi нанесением германия на кремний при давлении 2*10-5 Па, толщиной аморфного слоя пленки 150 нм, со скоростью осаждения 3 нм/с, с последующим воздействием единичного импульса электронного луча с энергией электронов 25 кэВ и последующего электроннолучевого отжига при 0,8 Дж/см2 в атмосфере водорода в течение 12 минут при температуре 325°С.The problem is solved by forming a GeSi heterostructure by depositing germanium on silicon at a pressure of 2 * 10 -5 Pa, an amorphous film layer thickness of 150 nm, with a deposition rate of 3 nm / s, followed by exposure to a single pulse of an electron beam with an electron energy of 25 keV and subsequent electron-beam annealing at 0.8 J / cm 2 in a hydrogen atmosphere for 12 minutes at a temperature of 325 ° C.
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.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 21,5%.Experimental studies have shown that the yield of suitable structures for batches of plates formed in the optimal mode increased by 21.5%.
Технический результат: снижение дефектности, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.EFFECT: reducing defectiveness, ensuring manufacturability, improving the parameters of devices, improving the quality and increasing the percentage of yield.
Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования гетероструктуры GeSi нанесением германия на кремний при давлении 2*10-5 Па, толщиной аморфного слоя пленки 150 нм, со скоростью осаждения 3 нм/с, с последующим воздействием единичного импульса электронного луча с энергией электронов 25 кэВ и последующего электроннолучевого отжига при 0,8 Дж/см2 в атмосфере водорода в течение 12 минут при температуре 325°С, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.The proposed method for manufacturing a semiconductor device by forming a GeSi heterostructure by depositing germanium on silicon at a pressure of 2 * 10 -5 Pa, an amorphous film layer thickness of 150 nm, with a deposition rate of 3 nm / s, followed by exposure to a single pulse of an electron beam with an electron energy of 25 keV and subsequent electron beam annealing at 0.8 J / cm 2 in a hydrogen atmosphere for 12 minutes at a temperature of 325 ° C, allows to increase the percentage of yield of suitable devices and improve their reliability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140725A RU2755774C1 (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Method for manufacturing a semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140725A RU2755774C1 (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Method for manufacturing a semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2755774C1 true RU2755774C1 (en) | 2021-09-21 |
Family
ID=77851981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020140725A RU2755774C1 (en) | 2020-12-09 | 2020-12-09 | Method for manufacturing a semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2755774C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5032893A (en) * | 1988-04-01 | 1991-07-16 | Cornell Research Foundation, Inc. | Method for reducing or eliminating interface defects in mismatched semiconductor eiplayers |
| WO2002090625A1 (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-14 | Btg International Limited | A method to produce germanium layers |
| US7037856B1 (en) * | 2005-06-10 | 2006-05-02 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method of fabricating a low-defect strained epitaxial germanium film on silicon |
| RU2336593C1 (en) * | 2007-04-11 | 2008-10-20 | Институт физики полупроводников Сибирского отделения Российской академии наук | Method of producing germanium films |
-
2020
- 2020-12-09 RU RU2020140725A patent/RU2755774C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5032893A (en) * | 1988-04-01 | 1991-07-16 | Cornell Research Foundation, Inc. | Method for reducing or eliminating interface defects in mismatched semiconductor eiplayers |
| WO2002090625A1 (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-14 | Btg International Limited | A method to produce germanium layers |
| US7037856B1 (en) * | 2005-06-10 | 2006-05-02 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method of fabricating a low-defect strained epitaxial germanium film on silicon |
| RU2336593C1 (en) * | 2007-04-11 | 2008-10-20 | Институт физики полупроводников Сибирского отделения Российской академии наук | Method of producing germanium films |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5627649B2 (en) | Method for manufacturing nitride semiconductor crystal layer | |
| KR100935567B1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing same | |
| JP2012076984A (en) | Method for producing nitride semiconductor crystal layer | |
| JP2004014856A (en) | Method for manufacturing semiconductor substrate and semiconductor device | |
| JPH06507274A (en) | Metastable oxides and nitrides of group 15 alloys, nitrides of group 15 elements, and semiconductor devices formed from them | |
| RU2755774C1 (en) | Method for manufacturing a semiconductor device | |
| CN114093757A (en) | Gallium nitride transistor epitaxial structure capable of improving surface electron concentration and preparation method thereof | |
| RU2688851C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| TW202308052A (en) | Substrate for semiconductor devices and method for producing same | |
| JP5428023B2 (en) | Compound semiconductor substrate, method of manufacturing compound semiconductor substrate, and semiconductor device | |
| RU2688881C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2402101C1 (en) | Method of making semiconductor structure | |
| RU2804604C1 (en) | Method for manufacturing of semiconductor device | |
| RU2757177C1 (en) | Method for manufacturing silicide contacts from tungsten | |
| RU2796455C1 (en) | Method for manufacturing semiconductor structure | |
| RU2654984C1 (en) | Method for manufacturing doped regions | |
| JP2000100744A (en) | MANUFACTURE OF PRODUCT INCLUDING OXIDE LAYER ON SEMICONDUCTOR SUBSTRATE HAVING GaAs AS BASE | |
| RU2726904C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2733924C1 (en) | Super-fine junctions manufacturing method | |
| RU2733941C2 (en) | Semiconductor structure manufacturing method | |
| RU2621370C2 (en) | Method for semiconductor device manufacture | |
| RU2680607C1 (en) | Method for making semiconductor device | |
| RU2723981C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2745589C1 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| RU2748455C1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device |