Способ изготовления полупроводникового прибора

Способ изготовления полупроводникового прибора

Реферат

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевого транзистора с пониженными значениями контактного сопротивления.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 2133929 Япония, МКИ H01L 21/336] МОП ПТ с толстым слоем изолирующего окисла вокруг активной структуры и сильнолегированным слоем под этим окислом для уменьшения утечек. Участок p-подложки для формирования истока-канала - стока защищают (поверх окисла затвора) маской, препятствующей окислению, проводят имплантацию As для образования сильнолегированного слоя и глубокое окисление для изоляции. Далее проводят имплантацию В (через маску, препятствующую окислению) для легирования слоя канала, формируют электрод затвора, проводят имплантацию As для создания областей истока и стока, а также операции формирования контактно-металлизационной системы. Наличие толстого слоя окисла приводит к увеличению зарядового состояния и ухудшению характеристик прибора.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5100838 США, МКИ H01L 21/283] путем формирования межслойного контакта, позволяющий облегчить процесс получения топологического рисунка вышележащих слоев. Поверхность окисленной подложки Si последовательно покрывается слоями WSi_x и SiO₂, которые затем стравливаются с образованием регулярных проводящих линий, разделенных зазором. На боковых стенках ступенек проводящих линий формируются изолирующие SiO₂, спейсеры, уменьшающие ширину зазора. Поверхность структуры покрывается полностью заполняющим объем зазора двумконформным проводящим слоем, который затем стравливается. Процесс травления заканчивается в тот момент, когда удаляется слой второго проводящего материала толщиной, соответствующей толщине первого проводящего слоя. Далее объем зазора заполняется проводящим материалом.

Недостатками способа являются:

- высокие значения контактного сопротивления;

- низкая технологичность;

- высокие значения токов утечек.

Задача, решаемая изобретением: снижение значений контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров прибора, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается созданием тонкого однородного слоя n-GaAs толщиной 10-15 нм ионным внедрением серы в полуизолирующий GaAs подложке при комнатной температуре с дозой 5*10¹² см^-2, энергией 30 кэВ; с последующей высокотемпературной обработкой при температуре 820-850°C в течение 20 мин.

Технология способа состоит в следующем: использовались полуизолирующие GaAs подложки с ориентацией (100), полированные в травителе H₂SO₄:H₂O₂:H₂O=5:1:1 в течение 3 мин при температуре 50°C. Затем проводили внедрение серы при комнатной температуре с дозой 5*10¹² см^-2 с энергией 30 кэВ. Пучок ионов был направлен под углом 6°C относительно направления (100) оси подложки. Затем подложки покрывались слоем Si₃N₄ толщиной 100 нм, полученным методом катодного распыления мишени и проводили высокотемпературную обработку при температуре 820-850°C в течение 20 мин. При этом получают тонкий однородный слой n-GaAs толщиной 10-15 нм. После термообработки диэлектрические слои удалялись в плавиковой кислоте. Затем по стандартной технологии формировались области полупроводникового прибора и контакты к стоку, истоку.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты обработки представлены в таблице 1.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,8%.

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

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

Предлагаемый способ изготовления полупроводникового прибора путем создания тонкого однородного слоя n-GaAs толщиной 10-15 нм ионным внедрением серы в полуизолирующей GaAs подложке при комнатной температуре с дозой 5*10¹² см^-2, энергией 30 кэВ, с последующей высокотемпературной обработкой при температуре 820-850°C в течение 20 мин позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий подложку, процессы формирования активных областей и электродов приборов, отличающийся тем, что на полуизолирующей GaAs подложке формируют тонкий слой n - GaAs толщиной 10-15 нм ионным внедрением серы при комнатной температуре с дозой 5*10¹² см^-2, энергией 30 кэВ, с последующей высокотемпературной обработкой при температуре 820-850°C в течение 20 мин.