Способ изготовления полупроводникового прибора

Способ изготовления полупроводникового прибора

Реферат

Изобретение относиться к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления контактов полупроводникового прибора.

Известен способ [Заявка 2133964 Япония, МКИ H01L 29/46] изготовления полупроводникового прибора путем формирования слоя TiN, добавлением 1-10 ат. % углерода С. Такая добавка к TiN предохраняет его от появления механических напряжений и растрескивания после термообработок. В таких приборах наличие лигатуры приводит к увеличению сопротивления и ухудшения характеристик приборов.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5100838 США, МКИ H01L 21/283] путем формирования самосовмещенных контактов, позволяющих облегчить процесс создания топологического рисунка вышележащих слоев. Поверхность окисленной подложки кремния последовательно покрывается слоями WSi₂ и SiO₂, которые затем стравливаются с образованием регулярных проводящих линий, разделенных зазором. На боковых стенках ступенок проводящих линий формируются изолирующие SiO₂-спейсеры, уменьшающие ширину зазора. Поверхность структуры покрывается полностью заполняющим объем зазора вторым 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 снова заполняется проводящим материалом.

Недостатками способа являются: высокая дефектность; низкая технологичность; образование механических напряжений.

Задача, решаемая изобретением: снижение плотности дефектов, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение надежности и увеличение процента выхода годных.

Задача решается путем формирования контактов на основе GeMoW с легированным слоем германия мышьяком As концентрацией 10¹⁹-10²⁰ см^-3 и с последующей термообработкой в форминг-газе при температуре 800°С в течение 7-15 мин.

Технология способа состоит в следующем: перед нанесением контактов естественный окисел стравливался с поверхности образцов в растворе HCl : Н₂О (1:1) в течение 30 с, с последующей промывкой в деоионизованной воде и сушкой в потоке сухого азота. Затем образцы загружались через шлюз в вакуумную камеру, в которой после откачки до давления 10^-5 Па вначале получали слой германия легированного мышьяком, пленки германия Ge легировались As концентрацией 10¹⁹-10²⁰ см^-3, толщиной 15 нм методом электронно-лучевого испарения, а затем ВЧ-распылением наносили слой молибдена Мо 15 нм и вольфрам W 300 нм, при плотности ВЧ-мощности 0,7 Вт/см², давлении Ar 0,8 Па, с последующей термообработкой в форминг-газе при температуре 800°С в течение 7-15 мин.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице 1. Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых приборов на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 20,3%.

Технический результат: снижение плотности дефектов, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям. Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем формирования контактов на основе GeMoW с легированным слоем германия мышьяком As концентрацией 10¹⁹-10²⁰ см^-3 и с последующей термообработкой в форминг-газе при температуре 800°С в течение 7-15 мин позволяет повысить процент выхода годных и улучшить их надежность.

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий подложку кремния, процессы нанесения, формирования контактов, отличающийся, тем, что формирование контактов проводят нанесением при давлении 10^-5 Па слоя германия толщиной 15 нм, легированного мышьяком As концентрацией 10¹⁹-10²⁰ см^-3, а затем ВЧ-распылением слоя молибдена Мо толщиной 15 нм и вольфрама W толщиной 300 нм, при плотности ВЧ-мощности 0,7 Вт/см², давлении Ar 0,8 Па, с последующей термообработкой в форминг-газе при температуре 800°С в течение 7-15 мин.