+

RU2431904C2 - Method for manufacturing of semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing of semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
RU2431904C2
RU2431904C2 RU2009142645/28A RU2009142645A RU2431904C2 RU 2431904 C2 RU2431904 C2 RU 2431904C2 RU 2009142645/28 A RU2009142645/28 A RU 2009142645/28A RU 2009142645 A RU2009142645 A RU 2009142645A RU 2431904 C2 RU2431904 C2 RU 2431904C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
semiconductor
insulating layer
semiconductor device
manufacturing
hidden
Prior art date
Application number
RU2009142645/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009142645A (en
Inventor
Абдула Гасанович Мустафаев (RU)
Абдула Гасанович Мустафаев
Гасан Абакарович Мустафаев (RU)
Гасан Абакарович Мустафаев
Арслан Гасанович Мустафаев (RU)
Арслан Гасанович Мустафаев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
Priority to RU2009142645/28A priority Critical patent/RU2431904C2/en
Publication of RU2009142645A publication Critical patent/RU2009142645A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2431904C2 publication Critical patent/RU2431904C2/en

Links

Landscapes

  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: in the method to make a semiconductor device, including process of making a hidden insulating layer of silicon dioxide in a semiconductor silicon substrate, a semiconductor structure after formation of the hidden insulating layer is treated with fluorine ions with a dose of (4-6)·1013 cm-2 with energy of 80-100 keV with subsequent thermal burning at the temperature of 800-1100°C for 30-60 sec.
EFFECT: reduced density of defects, lower leakage currents, provision of manufacturability, improved parameters, higher reliability and increased percentage of good devices yield.

Description

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления транзисторов - кремний на изоляторе с высокой радиационной стойкостью.The invention relates to the field of production technology of semiconductor devices, in particular to the technology of manufacturing transistors - silicon on an insulator with high radiation resistance.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора с улучшенной радиационной стойкостью [Заявка 225036, Япония, МКИ H01L 21/336] путем имплантации подложки кремния p-типа проводимости с последующим осаждением на ней слоя поликристаллического кремния, легированного фосфором, и проведения имплантации ионов мышьяка в области стока и истока и создания диэлектрической изоляции. Полупроводниковые приборы, изготовленные таким способом, имеют значительные по площади области, которые ухудшают электрические характеристики и параметры полупроводниковых приборов.A known method of manufacturing a semiconductor device with improved radiation resistance [Application 225036, Japan, MKI H01L 21/336] by implanting a p-type silicon substrate with conductivity, followed by deposition of a layer of polycrystalline silicon doped with phosphorus, and implantation of arsenic ions in the drain and source and create dielectric insulation. Semiconductor devices made in this way have significant areas of area that degrade the electrical characteristics and parameters of semiconductor devices.

Известен способ изготовления радиационно-стойкого полупроводникового прибора [Заявка 2667442, Франция, МКИ H01L 23/552] путем наращивания эпитаксиального слаболегированного активного слоя на поверхности сильнолегированной полупроводниковой подложки p- или n-типа проводимости, на которой затем имплантируются ионы кислорода для формирования скрытого изолирующего слоя диоксида кремния, устраняя влияние радиационно-индуцированных зарядов на характеристики активного слоя прибора.A known method of manufacturing a radiation-resistant semiconductor device [Application 2667442, France, MKI H01L 23/552] by growing an epitaxial lightly doped active layer on the surface of a heavily doped p- or n-type semiconductor substrate, on which oxygen ions are then implanted to form a hidden insulating layer silicon dioxide, eliminating the effect of radiation-induced charges on the characteristics of the active layer of the device.

Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:

- появление избыточных токов утечки;- the appearance of excess leakage currents;

- нарушение структуры эпитаксиального слоя;- violation of the structure of the epitaxial layer;

- плохая технологическая воспроизводимость.- poor technological reproducibility.

Задача, решаемая изобретением - повышение радиационной стойкости в полупроводниковых приборах, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличение процента выхода годных приборов.The problem solved by the invention is to increase the radiation resistance in semiconductor devices, providing manufacturability, improving parameters, increasing reliability and increasing the percentage of suitable devices.

Задача решается тем, что после формирования скрытого изолирующего слоя диоксида кремния полупроводниковую структуру обрабатывают ионами фтора дозой (4-6)·1013-2 с энергией 80-100 кэВ с последующим проведением термического отжига при температуре 800-1100°C в течение 30-60 сек.The problem is solved in that after the formation of a hidden insulating layer of silicon dioxide, the semiconductor structure is treated with fluorine ions with a dose of (4-6) · 10 13 cm -2 with an energy of 80-100 keV, followed by thermal annealing at a temperature of 800-1100 ° C for 30 -60 sec

Технология способа состоит в следующем: в исходные пластины кремния формируют изолирующий слой диоксида кремния имплантацией ионов кислорода при энергии 180÷200 кэВ с интегральной дозой 1,8·1018см-2. Затем полупроводниковые структуры обрабатывают ионами фтора дозой (4-6)·1013см-2 с энергией 80-100 кэВ так, чтобы максимум концентрации в окисле находился на границе раздела - верхний слой кремния - скрытый диоксид кремния. Для снижения радиационных поверхностей в верхнем слое кремния, полученных в процессе ионной имплантации, проводится термический отжиг при температуре 800-1100°C в течение 30-60 сек. Далее в активном слое кремния создают полупроводниковые приборы по стандартной технологии.The technology of the method is as follows: in the initial silicon wafers, an insulating layer of silicon dioxide is formed by implantation of oxygen ions at an energy of 180 ÷ 200 keV with an integrated dose of 1.8 · 10 18 cm -2 . Then, semiconductor structures are treated with fluorine ions with a dose of (4-6) · 10 13 cm -2 with an energy of 80-100 keV so that the maximum concentration in the oxide is at the interface - the upper silicon layer - hidden silicon dioxide. To reduce radiation surfaces in the upper silicon layer obtained during ion implantation, thermal annealing is carried out at a temperature of 800-1100 ° C for 30-60 seconds. Next, semiconductor devices are created in the active silicon layer using standard technology.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые структуры. Результаты представлены в таблице.According to the proposed method, semiconductor structures were manufactured and investigated. The results are presented in the table.

Параметры полупроводниковых структур, изготовленных по стандартной технологииParameters of semiconductor structures manufactured using standard technology Параметры полупроводниковых структур, изготовленных по предлагаемой технологииParameters of semiconductor structures manufactured by the proposed technology Подвижность, см2/В·сMobility, cm 2 / V · s Плотность дефектов, см-2 Defect density, cm -2 Ток утечки, Iут·1013 ALeakage current, Iout · 10 13 A Подвижность, см2/В·сMobility, cm 2 / V · s Плотность дефектов, см-2 Defect density, cm -2 Ток утечки, Iут·1013 ALeakage current, Iout · 10 13 A 470470 5·105 5 · 10 5 8,58.5 650650 4·103 4 · 10 3 0,40.4 450450 8·105 8 · 10 5 10,310.3 610610 6·103 6 · 10 3 0,60.6 450450 7·105 7 · 10 5 12,112.1 600600 5·103 5 · 10 3 0,70.7 530530 2·105 2 · 10 5 5,25.2 670670 1·103 1 · 10 3 0,250.25 520520 2·105 2 · 10 5 4,84.8 690690 1·103 1 · 10 3 0,210.21 570570 1·105 1 · 10 5 4,24.2 730730 0,7·103 0.710 3 0,20.2 460460 6·105 6 · 10 5 10,110.1 600600 4·103 4 · 10 3 0,550.55 490490 3·105 3 · 10 5 7,97.9 670670 2·103 2 · 10 3 0,380.38 440440 8·105 8 · 10 5 9,89.8 600600 6·103 6 · 10 3 0,510.51 490490 4·105 4 · 10 5 8,18.1 665665 3·103 3 · 10 3 0,350.35 430430 5·105 5 · 10 5 8,68.6 645645 4·103 4 · 10 3 0,410.41 540540 1·105 1 · 10 5 4,54,5 704704 0,9·103 0.910 3 0,230.23 500500 3·105 3 · 10 5 7,57.5 670670 1·103 1 · 10 3 0,340.34

Экспериментальные исследования показали, что выход годных полупроводниковых структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,5%.Experimental studies have shown that the yield of suitable semiconductor structures on a batch of wafers formed in the optimal mode increased by 17.5%.

Технический результат: снижение токов утечек, снижение плотности дефектов, обеспечивающее технологичность, улучшение параметров, повышение надежности и увеличения процента выхода годных приборов.Effect: reduction of leakage currents, decrease in the density of defects, ensuring manufacturability, improving parameters, increasing reliability and increasing the percentage of suitable devices.

Стабильность параметров во всем эксплутационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.The stability of the parameters over the entire operational temperature range was normal and consistent with the requirements.

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора путем обработки полупроводниковой структуры после формирования скрытого изолирующего слоя на кремниевой подложке ионами фтора дозой (4-6)·1013 см-2 с энергией 80-100 кэВ с последующим проведением термического отжига при температуре 800-1100°C в течение 30-60 сек.The proposed method for manufacturing a semiconductor device by treating a semiconductor structure after forming a hidden insulating layer on a silicon substrate with fluorine ions of a dose of (4-6) · 10 13 cm -2 with an energy of 80-100 keV, followed by thermal annealing at a temperature of 800-1100 ° C within 30-60 sec.

Claims (1)

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процесс формирования скрытого изолирующего слоя диоксида кремния в полупроводниковой кремниевой подложке, отличающийся тем, что полупроводниковую структуру после формирования скрытого изолирующего слоя обрабатывают ионами фтора дозой (4-6)·1013 см-2 с энергией 80-100 кэВ с последующим термическим отжигом при температуре 800-1100°С в течение 30-60 с. A method of manufacturing a semiconductor device, including the process of forming a hidden insulating layer of silicon dioxide in a semiconductor silicon substrate, characterized in that the semiconductor structure after forming a hidden insulating layer is treated with fluorine ions with a dose of (4-6) · 10 13 cm -2 with an energy of 80-100 keV followed by thermal annealing at a temperature of 800-1100 ° C for 30-60 s.
RU2009142645/28A 2009-11-18 2009-11-18 Method for manufacturing of semiconductor device RU2431904C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009142645/28A RU2431904C2 (en) 2009-11-18 2009-11-18 Method for manufacturing of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009142645/28A RU2431904C2 (en) 2009-11-18 2009-11-18 Method for manufacturing of semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009142645A RU2009142645A (en) 2011-05-27
RU2431904C2 true RU2431904C2 (en) 2011-10-20

Family

ID=44734423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009142645/28A RU2431904C2 (en) 2009-11-18 2009-11-18 Method for manufacturing of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2431904C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717144C1 (en) * 2019-05-13 2020-03-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Semiconductor device manufacturing method
RU2770135C1 (en) * 2021-07-28 2022-04-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ) Semiconductor device manufacturing method
RU2831677C1 (en) * 2023-11-17 2024-12-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Method of manufacturing semiconductor device with low-doped drains

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717144C1 (en) * 2019-05-13 2020-03-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Semiconductor device manufacturing method
RU2770135C1 (en) * 2021-07-28 2022-04-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова» (КБГУ) Semiconductor device manufacturing method
RU2831677C1 (en) * 2023-11-17 2024-12-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Method of manufacturing semiconductor device with low-doped drains

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009142645A (en) 2011-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI449111B (en) Using a compensated doped semiconductor device to reduce noise
US20030013260A1 (en) Increasing the electrical activation of ion-implanted dopants
WO2012073583A1 (en) Method of forming an inpurity implantation layer
RU2431904C2 (en) Method for manufacturing of semiconductor device
US6372585B1 (en) Semiconductor device method
RU2671294C1 (en) Method for making semiconductor device
RU2659328C1 (en) Method for making semiconductor device
RU2522930C2 (en) Method of thin film transistor manufacturing
RU2688851C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2633799C1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
RU2428764C1 (en) Manufacturing method of semiconductor device
RU2596861C1 (en) Method of making semiconductor device
RU2515335C2 (en) Fabrication of semiconductor structure
RU2586444C1 (en) Method of making semiconductor device
RU2515334C1 (en) Method of making thin-film transistor
RU2418343C1 (en) Manufacturing method of semiconductor structure
RU2734060C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2804604C1 (en) Method for manufacturing of semiconductor device
RU2641617C1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
RU2831677C1 (en) Method of manufacturing semiconductor device with low-doped drains
RU2757539C1 (en) Method for manufacturing shallow junctions
RU2836128C1 (en) Method of making radiation-resistant semiconductor device
RU2528574C1 (en) Method to manufacture semiconductor device isolations
RU2660296C1 (en) Method for making semiconductor device
RU2693506C1 (en) Semiconductor device manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121119

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载