способ изготовления полупроводниковой структуры

Формула изобретения

Способ изготовления полупроводниковой структуры, включающий формирование на полупроводниковой подложке изолирующего диэлектрика, формирование на изолирующем диэлектрике тонкой полупроводниковой пленки, отличающийся тем, что тонкую полупроводниковую пленку формируют из кремния, а после формирования кремниевой пленки полученную структуру обрабатывают ионами бора дозой (1-3)10 ¹² см^-2 с энергией 25-35 кэВ, с последующим отжигом при температуре 200÷300°С в течение 15-20 с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления приборов с низким током утечки.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора с пониженным током утечки [1] за счет создания дополнительных бездефектных областей в объеме полупроводниковой структуры. Полупроводниковые приборы изготовленные таким способом имеют значительные по площади активные области, которые ухудшают электрические характеристики и параметры полупроводниковых приборов.

Известен способ изготовления полупроводниковой структуры с помощью формирования на полупроводниковой подложке изолирующего диэлектрика, формирования на изолирующем диэлектрике тонкой полупроводниковой пленки [2].

Недостатками этого способа являются:

- плохая технологическая воспроизводимость;

- неоднородность распределения заряда на границе раздела диэлектрик - полупроводник;

- повышенные токи утечки.

Целью изобретения является снижение токов утечки в полупроводниковых приборах, обеспечение технологичности, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе производства, после формирования на полупроводниковой подложке изолирующего диэлектрика и формирования на изолирующем диэлектрике тонкой полупроводниковой пленки из кремния, полученную структуру обрабатывают ионами бора дозой (1-3)10 ¹² см^-2 с энергией 25-35 кэВ, с последующим отжигом при температуре 200÷300°С в течение 15-20 с.

При обработке ионами бора снижаются токи утечки за счет компенсирующего действия отрицательных ионов бора на положительный заряд на границе раздела кремний - диэлектрик.

Отличительными признаками способа являются обработка ионами бора и температурный режим процесса.

Технология способа заключается в следующем: на полупроводниковой подложке формируют слой изолирующего диэлектрика, затем на изолирующем диэлектрике формируют из кремния тонкую полупроводниковую пленку, полученную структуру обрабатывают ионами бора дозой (1-3)·10¹² см ^-2 с энергией 25-35 кэВ, с последующим отжигом при температуре 200÷300°С в течение 15-20 с. Далее в полупроводниковой пленке создают транзисторные структуры по стандартной технологии.

По предлагаемому способу были обработаны изготовленные по принятой технологии полупроводниковые структуры. Результаты обработки представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур, на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 22%.

Из анализа полученных данных следует, что способ позволяет, используя разработанную технологию, включающую формирование на полупроводниковой подложке изолирующего диэлектрика, формирование на изолирующем диэлектрике тонкой полупроводниковой пленки из кремния и обработку полученных структур ионами бора дозой (1-3)·10¹² см^-2 с энергией 25-35 кэВ, с последующим отжигом при температуре 200÷300°С в течение 15-20 с:

- снизить токи утечки в полупроводниковых структурах;

- обеспечить высокую технологичность и легкую встраиваемость в стандартный технологический процесс изготовления полупроводникового прибора;

- улучшить параметры полупроводникового прибора;

- повысить процент выхода годных.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.

Предложенный способ изготовления полупроводниковых структур, путем обработки ионами бора дозой (1-3)·10¹² см^-2 с энергией 25-35 кэВ полупроводниковой структуры после формирования на полупроводниковой подложке изолирующего диэлектрика, формирования на изолирующем диэлектрике тонкой полупроводниковой пленки из кремния с последующим отжигом при температуре 200÷300°С в течение 15-20 с, позволяет повысить процент выхода годных структур и улучшить их надежность.

Источники информации

1. Патент №4970568 США, МКИ H01L 27/02.

2. Заявка 1291445 Япония, МКИ H01L 21/82.