Способ изготовления полевого транзистора с периодически легированным каналом

Способ изготовления полевого транзистора с периодически легированным каналом

Реферат

 

Использование: для изготовления полевых транзисторов со структурой металл-окисел-полупроводник. Сущность изобретения: способ изготовления полевого транзистора с периодически легированным каналом заключается в том, что перед формированием затвора полевого транзистора для увеличения крутизны в N раз и увеличения рабочей частоты в 2N раз кремниевого n-канального полевого транзистора выбирают длину волны волнообразной периодической наноструктуры в N²/2 раз меньшую длины канала формируемого транзистора. Формируют в области канала транзистора волнообразную наноструктуру, образующуюся при бомбардировке поверхности кремния потоком ионов азота, задавая период структуры энергией ионов и углом бомбардировки. Направление потока ионов азота устанавливают вдоль канала полевого транзистора. Наноструктуру возможно формировать как на поверхности монокристаллического кремния, так и на поверхности слоя аморфного кремния. Модифицируют наноструктуру для увеличения ее амплитуды и используют ее в качестве маски для проведения ионной имплантации и формирования периодически легированных областей в области канала транзистора. Удаляют наноструктуру и завершают формирование транзистора при помощи известных технологических операций. Техническим результатом изобретения является формирование полевого транзистора с периодически легированным каналом нелитографическим способом, основанным на процессе само формирования наноструктуры. 6 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к методам изготовления полевых транзисторов со структурой металл-окисел-полупроводник - МОП-транзисторов. Более точно, изобретение относится к способам изготовления МОП-транзисторов, имеющих улучшенные рабочие характеристики.

Известно, что этот прибор является основным элементом сверхбольших интегральных схем (СБИС) и представляет собой расположенные в приповерхностной области полупроводника две высоко проводящие (низкоомные) области - сток и исток, разделенные сравнительно высокоомным промежутком - каналом, электрическая проводимость которого управляется изменением напряжения на расположенном над каналом полевом электроде - затворе, электрически отделенном слоем окисла (Патент США 6078082 Field-Effect Transistor Having Multi-Part Channel, 20.06.2000) [1].

Известно, что быстродействие прибора или его максимальная рабочая частота пропорциональна подвижности носителей заряда в канале и рабочему напряжению и обратно пропорциональна квадрату длины канала (С. Зи. Физика полупроводниковых приборов: в 2-х книгах, книга 2, пер. с англ., 2-е перераб. и доп. изд. - М.: Мир, 1984, 456 с., глава 8) [2].

Известно, что предел уменьшения длины каналов транзисторов с целью увеличения их быстродействия определяется разрешающей способностью методов литографии. В настоящее время прогрессивные технологии, использующие продвинутые литографические процессы, обеспечивают длину канала транзисторов порядка 0,1 мкм. Таким образом, быстродействие полевых транзисторов в том числе и прибора, устройство которого раскрыто в [1], ограничено возможностями методов литографии.

Идея способа увеличения быстродействия полевых транзисторов за счет повышения подвижности носителей заряда в канале изложена в статье (В.А.Гергель, В.Г.Мокеров. "Об увеличении быстродействия полевых транзисторов за счет профилирования канала" - Доклады Академии Наук, 2000, том 375, 5, с. 609-610) [3] , где предложено с целью преодоления негативного влияния электроразогрева носителей в канале транзистора на его функциональные характеристики сформировать канал транзистора в виде чередующихся нанометровых областей с высокой и низкой проводимостью протяженных поперек линий тока в канале. Электрическое поле в канале такого транзистора будет осциллировать в меру отношения проводимостей соседствующих областей, а следовательно, и скорость дрейфа носителей вместе с величиной специфического физического параметра - длины разогрева (остывания) носителей, представляющей собой произведение времени энергетической релаксации на дрейфовую скорость, тоже будет осциллировать. При должном выборе значений соотношения концентраций носителей и характерного размера нанообластей, составляющих канал, обеспечиваются условия, когда электроны не слишком сильно "нагреваются", дрейфуя в высокоомных областях, и почти полностью отдают приобретенную тепловую энергию (охлаждаются) в низкоомных областях. Тем самым на протяжении всей длины канала с нанообластями легирования в среднем сохраняется сравнительно низкая электронная температура, а следовательно, и высокая, близкая к низко полевым значениям подвижность электронов.

Однако идея формирования канала с легированными нанообластями согласно [3] не раскрыта с полнотой, достаточной для ее осуществления. Отмечено лишь, что указанное формирование может быть реализовано при помощи методов само формирования наноструктур.

В [1] предложен транзистор, канал которого составлен из двух частей (низкоомной и высокоомной), протяженных поперек линий тока носителей заряда, для преодоления эффектов разогрева носителей заряда.

Периодически легированный канал, как показано ниже авторами настоящего изобретения, обеспечивает более высокие значения подвижности носителей заряда в канале за счет еще более меньшего их разогрева.

Перейдем к анализу возможности реализации сформулированной в статье [3] идеи сверхскоростного дрейфа применительно к кремниевым МОП-транзисторам и современным возможностям кремниевой технологии. Ориентируясь на использование эффекта при комнатной температуре Т = Т_о = 3ОО К и измеряя температуру в Вольтах пропорционально ее значению в Кельвинах, при этом Т_о = 0,026 В, используем известную простейшую модель зависимости кинетических коэффициентов от электронной температуры = ₀(T₀/T)^1/2, _e = ₀(T/T₀)^1/2, (1) где подвижность носителей заряда ₀ = (T₀) = 1,510³см/Bc, а время энергетической релаксации ₀ = (T₀) = 510^-13c. Формулы (1) приведены в статье (Кальфа А.А. Электронная техника. Сер. 1, 1985, 11, с. 383) [4].

Формулы (1) отвечают известной теоретической модели электронного рассеяния на акустических фононах, а с другой стороны, их непосредственное использование дает известную формулу практически точно описывающую эффект насыщения дрейфовой скорости v_D в длинных образцах где Е - электрическое поле в канале транзистора.

В этой традиционной ситуации электронная температура T = T₀+₀₀E² устанавливается в результате баланса джоулева электроразогрева электронов в электрическом поле и их "остывания" за счет "отдачи" избыточной тепловой энергии в решетку за счет испускания соответствующего числа фононов.

В интересующем нас сверхкороткоканальном overshoot-режиме электронного дрейфа по формуле (2) джоулево тепло идет на динамический разогрев электронов, а терморелаксация пренебрежимо мала. При этом средняя электронная температура где V - напряжение, приложенное к каналу (между стоком и истоком). Формула (3) выведена в статье (Гергель В.А., Мокеров В.Г., Тимофеев М.В., Федоров Ю. В. "Ультра-квазигидродинамический электронный транспорт в субмикронных полевых МДП и гетеротранзисторах") [5]. Сравнивая джоулев разогрев и терморелаксацию, авторы настоящего изобретения получили важное неравенство, разграничивающее условие обычного и overshoot-режима электронного дрейфа , откуда следует, что современный МОП-транзистор с типичным субмикронным каналом в 0,25 мкм при напряжении стока 1 В уже находится в условиях overshoot-режима. Авторами настоящего изобретения оценена средняя электронная скорость в канале полевого транзистора Для транзистора с L=0,25 мкм при V=1 B v_D почти в три раза превосходит скорость насыщения v_S.

Воспользовавшись вышеприведенной формулой (5) авторы настоящего изобретения оценили выигрыш, который получается при секционировании канала транзистора введением N низкоомных включений на N высокоомных подобластей.

Для этого в (5) вместо V нужно подставить V/N, а вместо L - L/(N), где - геометрический коэффициент = /L_h 2-3, равный отношению периода легирования к размеру высокоомной области L_h. В итоге получилось, что скорость носителей, а следовательно, и крутизна прибора с секционированным каналом по меньшей мере в раз превзойдет скорость и крутизну обычного транзистора с той же общей длиной канала. Соответствующие абсолютные значения будут на порядок превосходить традиционные значения (10⁸ см/с, 1 См/мм).

В еще большее число раз увеличится частота отсечки f_T, характеризующая быстродействие прибора.

Можно и иначе сформулировать преимущества предлагаемого транзистора с секционированным каналом. А именно: электрические свойства транзистора с секционированным каналом длиной L эквивалентны свойствам транзистора обычной конструкции с расстоянием от стока до истока в раз меньшим.

Известен способ формирования кремниевой волнообразной наноструктуры (Патент США 6274007 Methods of formation of a silicon nanostructure, a silicon quantum wire array, and devices based thereon 14.08.2001) [6]. Эта наноструктура может быть использована в качестве маски для имплантации и соответственно для создания канала с периодически легированными нанообластями. Однако способ использования указанной наноструктуры в качестве маски для имплантации, совместимый с существующей МОП-технологией СБИС и пригодный для периодического легирования канала транзистора, тоже не раскрыт в [6].

Методы [3] и [6] в совокупности содержат признаки способа формирования периодически легированного канала полевого транзистора с повышенной подвижностью носителей заряда в канале, но изложенных признаков не достаточно для реализации изобретения.

Технический результат настоящего изобретения состоит в формировании полевого транзистора с периодически легированным каналом нелитографическим способом, основанном на процессе самоформирования наноструктуры.

Это достигается использованием кремниевой периодической наноструктуры в качестве маски для ионной имплантации при формировании канала полевого транзистора.

Настоящее изобретение заключается в следующей совокупности признаков.

Перед формированием затвора полевого транзистора для увеличения крутизны в N раз и увеличения рабочей частоты в 2N раз кремниевого n-канального МОП-транзистора выбирают длину волны волнообразной периодической наноструктуры в N²/2 раз меньшую длины канала формируемого транзистора (при = 2).

Распыляют поверхность кремния потоком ионов молекул азота в вакууме до формирования периодической волнообразной наноструктуры при направлении проекции потока ионов на поверхность кремния, параллельном линиям тока носителей заряда в канале формируемого полевого транзистора с выбором энергии ионов азота, угла потока ионов азота по отношению к поверхности кремния, температуры кремния, глубины формирования наноструктуры и высоты наноструктуры на основании выбранного значения длины волны наноструктуры.

Осуществляют селективное удаление аморфного кремния до насыщения амплитуды периодического рельефа наноструктуры.

Имплантируют ионы легирующей примеси в кремний, используя наноструктуру с насыщением амплитуды периодического рельефа в качестве маски для имплантации.

Осуществляют удаление наноструктуры обратным (взрывным) методом.

Формируют слой подзатворного оксида кремния, затвор, исток и сток полевого транзистора, производят низкотемпературное осаждение оксида кремния и планаризацию его поверхности, формируют металлические контакты к затвору, истоку и стоку и пассивируют поверхность.

Предпочтительно для формирования наноструктуры использовать в качестве кремния слой аморфного кремния, осажденный на поверхность кристаллического кремния.

Предпочтительно удалять аморфный кремний селективно по отношению к нитриду кремния и к кристаллическому кремнию.

Предпочтительно слой аморфного кремния осаждать на поверхность слоя оксида кремния, предварительного сформированного на поверхности кристаллического кремния.

Предпочтительно удалять аморфный кремний селективно по отношению к нитриду кремния и к оксиду кремния.

Предпочтительно осуществлять реактивное ионное травление аморфного кремния.

Предпочтительно выбирать толщину слоя аморфного кремния большей суммы глубины формирования наноструктуры, высоты наноструктуры и глубины проникновения ионов азота в аморфный кремний.

Предпочтительно слой оксида кремния, предварительно сформированного на поверхности кристаллического кремния, использовать в качестве слоя подзатворного оксида кремния.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 показано поперечное сечение области формирования n-канального МОП-транзистора; на фиг. 2 - поперечное сечение области формирования n-канального МОП-транзистора в процессе формирования наноструктуры; на фиг.3 - поперечное сечение наноструктуры; на фиг. 4 - поперечное сечение наноструктуры с частично удаленным слоем аморфного кремния; на фиг. 5 - поперечное сечение наноструктуры с частично удаленным слоем аморфного кремния и процесс ионной имплантации; на фиг.6 - поперечное сечение имплантированных областей после проведения процесса удаления наноструктуры; на фиг. 7 - поперечное сечение имплантированных областей с подзатворным оксидом кремния; на фиг. 8 - поперечное сечение периодически легированной области формирования n-канального МОП-транзистора; на фиг.9 - поперечное сечение n-канального МОП-транзистора с периодически легированным каналом; на фиг. 10 - поперечное сечение области формирования n-канального МОП-транзистора с нанесенным слоем аморфного гидрогенизированного кремния; на фиг. 11 - поперечное сечение области формирования n-канального МОП-транзистора в процессе формирования наноструктуры в слое аморфного гидрогенизированного кремния; на фиг.12 - поперечное сечение наноструктуры в слое аморфного гидрогенизированного кремния; на фиг.13 - поперечное сечение наноструктуры с частично удаленным слоем аморфного гидрогенизированного кремния; на фиг.14 - поперечное сечение наноструктуры с частично удаленным слоем аморфного гидрогенизированного кремния и процесс ионной имплантации; на фиг.15 - поперечное сечение имплантированных областей после проведения процесса удаления наноструктуры; на фиг.16 - поперечное сечение имплантированных областей с подзатворным оксидом кремния; на фиг. 17 - поперечное сечение области формирования n-канального МОП-транзистора со слоем аморфного гидрогенизированного кремния, нанесенным на тонкий слой оксида кремния; на фиг. 18 - поперечное сечение области формирования n-канального МОП-транзистора в процессе формирования наноструктуры в слое аморфного гидрогенизированного кремния; на фиг.19 - поперечное сечение наноструктуры в слое аморфного гидрогенизированного кремния; на фиг.20 - поперечное сечение наноструктуры с частично удаленным слоем аморфного гидрогенизированного кремния; на фиг.21 - поперечное сечение наноструктуры с частично удаленным слоем аморфного гидрогенизированного кремния и процесс ионной имплантации; на фиг.22 - поперечное сечение наноструктуры с частично удаленным слоем аморфного гидрогенизированного кремния при помощи реактивного ионного травления; на фиг.23 - поперечное сечение наноструктуры с частично удаленным слоем аморфного гидрогенизированного кремния и процесс ионной имплантации; на фиг. 24 - поперечное сечение n-канального МОП-транзистора с периодически легированньм каналом; на фиг.25 - перспективное изображение периодически легированного канала и областей истока и стока n-канального МОП-транзистора; на фиг. 26 - поперечное сечение области формирования n-канального МОП-транзистора со слоем аморфного гидрогенизированного кремния, нанесенным на тонкий слой оксида кремния и области изолирующего оксида кремния; на фиг. 27 - поперечное сечение области формирования n-канального МОП-транзистора в процессе формирования наноструктуры в слое аморфного гидрогенизированного кремния на всей поверхности кремниевой пластины.

Сущность изобретения поясняется следующим примером.

Пример. Приповерхностная область кремниевой пластины р-типа проводимости 1 с областями оксида кремния 2 и маской из нитрида кремния 3, показанная на фиг.1, облучается потоком ионов молекулярного азота 4. В результате получается волнообразная наноструктура 6, показанная на фиг.2. Области 2 и 3 частично распыляются потоком 4 и превращаются в области 2А и 3А. При этом первоначальный уровень поверхности кремния 5 понижается за счет процесса ионного распыления, а на боковой поверхности области 2А формируется тонкий слой оксинитрида 7.

Сформированная волнообразная наноструктура показана на фиг.3 и состоит из областей нитрида кремния 8 и слоя аморфного кремния 9 с включениями атомов азота и N-N парами.

Гребни волн наноструктуры располагаются перпендикулярно направлению потока ионов. Поэтому направление потока ионов выбирают вдоль канала как показано на фиг.2. Вектор потока ионов располагается в плоскости чертежа на фиг. 2 и не имеет составляющей, перпендикулярной к плоскости чертежа.

После проведения процесса формирования волнообразной наноструктуры осуществляют процесс частичного удаления слоя аморфного кремния 9. В результате получается структура, показанная на фиг.4. Области нитрида кремния 8 и области аморфного кремния 9А располагаются на поверхности кристаллического кремния 1. Процесс частичного удаления слоя аморфного кремния 9 можно осуществить при жидкостном травлении наноструктуры 6 в травителе аморфного кремния, селективном по отношению к кристаллическому кремнию и к нитриду кремния.

Периодически повторяющиеся области 8 и 9А представляют собой маску для ионной имплантации, которую осуществляют согласно фиг.5. Энергию ионов мышьяка 10 выбирают так, чтобы ионы полностью задерживались слоями 8 и 9А. В результате процесса ионной имплантации формируются имплантированные области 11 в кремнии 1.

Повторно проводят процесс жидкостного травления наноструктуры в травителе аморфного кремния, селективном по отношению к кристаллическому кремнию. В результате процесса обратного (взрывного) удаления наноструктуры получается структура, показанная на фиг.6.

Проводят процесс окисления кремния, в результате которого формируется структура, показанная на фиг.7. Структура содержит тонкий подзатворный оксид кремния 12 и легированные области 11А, полученные из областей 11 в результате электрической активации имплантированной примеси. Электрическая активация может осуществляться как за счет известного процесса быстрого термического отжига, так и за счет температурного воздействия при формировании оксида. Расстояние между областями 11 А по горизонтали на фиг.7 задает длину высокоомной области L_h. Период легирования равен периоду наноструктуры . После удаления маски из нитрида кремния 3А (показана на фиг.2) получается структура, изображенная на фиг.8. МОП-транзистор с периодически легированным каналом показан на фиг. 9. Он сформирован в результате проведения операций формирования затвора из поликремния 13, последующей имплантации ионов мышьяка и формировании областей истока 14 и стока 15.

МОП-транзистор с периодически легированным каналом можно изготовить и другим способом. На площадку для формирования транзистора, как показано на фиг.10, сначала осаждают слой аморфного гидрогенизированного кремния (Si:H) 16, затем осаждают маску из нитрида кремния 3В.

Проводят процесс формирования волнообразной наноструктуры, как показано на фиг. 11. Структура, показанная на фиг.10, облучается потоком ионов молекулярного азота 4. В результате получается волнообразная наноструктура 17, показанная на фиг.11. Области 3В частично распыляются потоком 4 и превращаются в области 3С.

Наноструктура 17 в увеличенном виде показана на фиг.12. Она состоит из областей аморфного гидрогенизированного нитрида кремния (Si₃N₄:H) 18, областей Si:H с включениями атомов азота и N-N парами 19 и слоя Si:H 16А.

На фиг. 13 показана наноструктура 17 после процесса частичного удаления слоев 19 и 16А. В результате получается периодическая структура, состоящая из областей 18, областей Si₃N₄:H 19A и областей Si:H 16В. Частичное удаление слоев 19 и 16А можно осуществлять за счет жидкостного травления аморфного кремния в травителе, селективном по отношению к нитриду и к кристаллическому кремнию 1.

Процесс имплантации ионов мышьяка показан на фиг.14. Поток ионов мышьяка 10 задерживается областями 18, 19A и 16В. Энергию ионов выбирают такой, чтобы ионы полностью задерживались слоями 18, 19A и 16В. В результате имплантации формируются имплантированные области 20.

После проведения процесса удаления областей 16В структура, служившая маской для имплантации ионов мышьяка, удаляется обратным (взрывным) методом и остается поверхность кремния с периодически имплантированными областями 20, как показано на фиг.15. Удаление областей 16В можно осуществлять за счет жидкостного травления аморфного кремния в травителе, селективном по отношению к кристаллическому кремнию 1.

Проводят процесс окисления кремния, в результате которого формируется структура, показанная на фиг.16. Структура содержит тонкий подзатворный оксид кремния 21 и легированные области 20А, полученные из областей 20 в результате электрической активации имплантированной примеси. Электрическая активация может осуществляться как за счет известного процесса быстрого термического отжига, так и за счет температурного воздействия при формировании оксида. Расстояние между областями 20А по горизонтали на фиг.16 задает длину высокоомной области L_h. Период легирования равен периоду наноструктуры ..

После удаления маски из нитрида кремния 3С (показана на фиг.11) формируют затвор из поликремния 13А, последующей имплантацией ионов мышьяка формируют области истока 14А и стока 15А и проводят электрическую активацию легирующей примеси в этих областях. В результате получается МОП-транзистор с периодически легированными областями в канале 20D, показанными на фиг.24 и фиг.25.

Периодическое легирование канала транзистора можно осуществить иначе. Для этого используется структура, изображенная на фиг.17. Отличие этой структуры от изображенной на фиг.10 состоит в том, что слой Si:H 16 лежит на тонком термически выращенном слое оксида кремния 21 А. Слой 21 А предварительно формируют до осаждения слоя Si:H 16. После формирования слоя 16 формируют маску из нитрида кремния 3D.

Проводят процесс формирования волнообразной наноструктуры, как показано на фиг.18. Структура, показанная на фиг. 17, облучается потоком ионов молекулярного азота 4. В результате получается волнообразная наноструктура 17, показанная на фиг.18. Области 3D частично распыляются потоком 4 и превращаются в области 3Е.

Наноструктура 17 в увеличенном виде показана на фиг.19. Она состоит из областей Si₃N₄:H 18, областей Si:H с включениями атомов азота и N-N парами 19 и слоя Si:H 16А. Отличие фиг.19 от фиг.12 состоит в том, что слой Si:H 16А лежит на слое оксида кремния 21 А.

На фиг. 20 показана наноструктура 17 после процесса частичного удаления слоев 19 и 16А. В результате получается периодическая структура, состоящая из областей 18, областей Si₃N₄:H 19С и областей Si:H 16С. Частичное удаление слоев 19 и 16А можно осуществлять за счет жидкостного травления аморфного кремния в травителе, селективном по отношению к нитриду кремния и к оксиду кремния.

Процесс последующей имплантации ионов мышьяка показан на фиг.21. Поток ионов мышьяка задерживается областями 18, 19С и 16С. Энергию ионов выбирают такой, чтобы ионы полностью задерживались слоями 18, 19С, 16С и 21 А. В результате имплантации формируются имплантированные области 20В.

Процесс частичного удаления слоев аморфного кремния 19 и 16А, показанных на фиг.19, можно осуществлять при помощи реактивного ионного травления. При этом слой оксида кремния 21А может выступать в качестве стоп-слоя. Такие плазмохимические процессы травления кремния, селективного по отношению к оксиду кремния, хорошо известны и широко применяются в современной технологии кремниевых СБИС.

В результате реактивного ионного травления наноструктуры 17 получается структура, показанная на фиг. 22. Она состоит из областей 18, областей Si₃N₄:H 19D и областей Si:H 16D. Отличие этой структуры от изображенной на фиг. 20 состоит в том, что у областей 19D и 16D боковые стенки вертикальны.

Процесс последующей имплантации ионов мышьяка показан на фиг. 23. Поток ионов мышьяка 10В задерживается областями 18, 19D и 16D. Энергию ионов выбирают такой, чтобы ионы полностью задерживались слоями 18, 19С, 16D и 21А. В результате имплантации формируются имплантированные области 20С. Расстояние между областями 20С по горизонтали на фиг. 23 задает длину высокоомной области L_h. Период легирования равен периоду наноструктуры . Маску, состоящую из слоев 18, 19D и 16D или 18, 19С и 16С, удаляют обратным (взрывным) методом.

После удаления маски из нитрида кремния 3Е (показана на фиг.18) формируют затвор из поликремния 13А, последующей имплантацией ионов мышьяка формируют области истока 14А и стока 15А и проводят электрическую активацию легирующей примеси в этих областях. В результате получается МОП-транзистор с периодически легированными областями в канале 20D, показанными на фиг.24 и фиг.25.

Рассмотрим еще один вариант периодического легирования канала МОП-транзистора при помощи волнообразной наноструктуры. Для этого отправной точкой служит структура, показанная на фиг.26. В отличие от фиг.17 слой Si: H 16 теперь нанесен и на области изолирующего оксида кремния 2.

Проводят процесс формирования волнообразной наноструктуры, как показано на фиг.27. Структура, показанная на фиг.26, облучается потоком ионов молекулярного азота 4. В результате получается волнообразная наноструктура 17, показанная на фиг.18. В этом случае волнообразная наноструктура образуется и на поверхности областей 2. На поверхности "птичьего клюва" областей 2 формируется с одной стороны область 19 Si:H с включениями атомов азота и N-N парами и с другой стороны область 18 Si₃N₄:H, как показано на фиг.27.

Проведя последовательно операции частичного удаления слоев 19 и 16А и ионной имплантации, как показано на фиг.22 и на фиг.23, получают периодически имплантированные области, в том числе и на поверхности изолирующего оксида кремния 2. После операции удаления маски для ионной имплантации обратным (взрывным) методом, если необходимо, имплантированные слои с поверхности изолирующего оксида кремния можно удалить известными методами травления оксида кремния, при этом имплантированные участки на поверхности кремния между областями 2 маскируются.

Далее формируют затвор 13А, области истока 14А и стока 15А и получают МОП-транзистор с периодически легированным каналом, показанным на фиг.24 и фиг.25.

Формула изобретения

1. Способ изготовления полевого транзистора с периодически легированным каналом, заключающийся в том, что перед формированием затвора полевого транзистора для увеличения крутизны в N раз и увеличения рабочей частоты в 2N раз кремниевого n-канального полевого транзистора выбирают длину волны волнообразной периодической наноструктуры в N²/2 раз меньшую длины канала формируемого транзистора, распыляют поверхность кремния потоком ионов молекул азота в вакууме до формирования периодической волнообразной наноструктуры при направлении проекции потока ионов на поверхность кремния, параллельном линиям тока носителей заряда в канале формируемого полевого транзистора с выбором энергии ионов азота, угла потока ионов азота по отношению к поверхности кремния, температуры кремния, глубины формирования наноструктуры и высоты наноструктуры на основании выбранного значения длины волны наноструктуры, осуществляют селективное удаление аморфного кремния до насыщения амплитуды периодического рельефа наноструктуры, имплантируют ионы легирующей примеси в кремний, используя наноструктуру с насыщением амплитуды периодического рельефа в качества маски для имплантации, удаляют наноструктуру обратным (взрывным) методом, формируют слой подзатворного оксида кремния, затвор, исток и сток полевого транзистора, производят низкотемпературное осаждение оксида кремния и планаризацию его поверхности, формируют металлические контакты к затвору, истоку и стоку и пассивируют поверхность.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования наноструктуры используют в качестве кремния слой аморфного кремния, осажденный на поверхность кристаллического кремния.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что удаляют аморфный кремний селективно по отношению к нитриду кремния и к кристаллическому кремнию.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования наноструктуры используют в качестве кремния слой аморфного кремния, который осаждают на поверхность слоя оксида кремния, сформированного на поверхности кристаллического кремния.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что удаляют аморфный кремний селективно по отношению к нитриду кремния и к оксиду кремния.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что для удаления аморфного кремния осуществляют реактивное ионное травление.

7. Способ по п. 2, отличающийся тем, что выбирают толщину слоя аморфного кремния большей суммы глубины формирования наноструктуры, высоты наноструктуры и глубины проникновения ионов азота в аморфный кремний.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 09.10.2004

Извещение опубликовано: 10.10.2005        БИ: 28/2005

PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:Уорлд Бизнес Ассошиэйтс Лимитед (GB)

(73) Па