RU2431904C2 - Method for manufacturing of semiconductor device - Google Patents
Method for manufacturing of semiconductor device Download PDFInfo
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- -1 fluorine ions Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
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)·1013cм-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.
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)
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)
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 |
-
2009
- 2009-11-18 RU RU2009142645/28A patent/RU2431904C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
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 |