Способ изготовления тонкопленочного транзистора

Способ изготовления тонкопленочного транзистора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов с низким значением тока утечки.

Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора (ТПТ) [Патент 5384271 США, МКИ H0IL 21/24] на аморфном кремнии cr-S путем проведения последовательно следующих этапов работы в области канала: жидкостное травление в HI7, сухое реактивное ионное травление, повторное жидкостное травление в HF, обработка в очищающем растворе, отжиг. В таких приборах из-за наличия примесей в диоксиде кремния ухудшаются электрические параметры.

Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора [Патент 5382537 США, МКИ H0IL 21/265] путем обработки в канале ТПТ слоя α-S_i через отверстия в масочных слоях S_i/S_iO₂ эксимерным лазером с образованием затравочных кристаллов. Затем при температуре 873К в течение 40 сек в атмосфере N₂ слой α-S_i подвергается кристаллизации с формированием крупнозернистого активного слоя.

Недостатками этого способа являются:

- повышенные значения тока утечки;

- низкая технологичность;

- высокая дефектность.

Задача, решаемая изобретением, - снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается тем, что после формирования слоя аморфного кремния проводят имплантацию бора в слой аморфного кремния с энергией 30 кэВ, дозой 51 мкКул/см² с последующим отжигом при температуре 1373-1423 К в течение 10 сек.

Технология способа состоит в следующем: слои аморфного кремния осаждались при давлении 9-20 Па и температуре 840 К на диоксид кремния толщиной 0,15 мкм сформированных на пластинах кремния КЭФ-4,5 (100). Толщина слоя аморфного кремния составляла 0,25 мкм, примесь бора в слои аморфного кремния вводилась ионным легированием энергией Е=30 кэВ и дозой 51 мкКул/см². Активацию бора проводили импульсным отжигом в течение 10 сек при температуре 1373-1423К. Далее формируют затворную систему и контакты к рабочим областям полупроводникового прибора по стандартной технологии.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных приборов на партии пластин сформированных в оптимальном режиме увеличился на 16,4%.

Предлагаемый способ изготовления тонкопленочного транзистора путем формирования аморфной пленки кремния имплантацией бора в слой аморфного кремния с энергией 30 кэВ, дозой 51 мкКул/см² с последующим отжигом при температуре 1373-1423 К в течение 10 сек позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

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

Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Способ изготовления тонкопленочного транзистора, включающий процессы формирования активных областей прибора, слоя аморфного кремния, отличающийся тем, что после формирования слоя аморфного кремния проводят имплантацию бора с энергией 30 кэВ, дозой 51 мкКул/см² с последующим отжигом при температуре 1373-1423 К в течение 10 сек.