+

RU2756003C1 - Method for manufacturing a semiconductor apparatus - Google Patents

Method for manufacturing a semiconductor apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2756003C1
RU2756003C1 RU2020137414A RU2020137414A RU2756003C1 RU 2756003 C1 RU2756003 C1 RU 2756003C1 RU 2020137414 A RU2020137414 A RU 2020137414A RU 2020137414 A RU2020137414 A RU 2020137414A RU 2756003 C1 RU2756003 C1 RU 2756003C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manufacturing
insulating layer
pressure
substrate temperature
substrate
Prior art date
Application number
RU2020137414A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Асламбек Идрисович Хасанов
Арслан Гасанович Мустафаев
Гасан Абакарович Мустафаев
Абдулла Гасанович Мустафаев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет"
Priority to RU2020137414A priority Critical patent/RU2756003C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2756003C1 publication Critical patent/RU2756003C1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)

Abstract

FIELD: semiconductors.SUBSTANCE: invention relates to the field of technology for manufacturing semiconductor apparatuses, in particular, to a technology for manufacturing a sealing layer with a reduced leak current value. A method for manufacturing a semiconductor device apparatus is proposed, including the processes of forming the active areas of the apparatus, an insulating layer characterised by the fact that the insulating layer is formed by growing an oxide layer on an IpR p-type substrate with an alloying level of 8*1017cm-3by means of reactive sputtering of an IpR n-type plate of 0.002 ohm*cm at a pressure of 3 to 10-5Pa and an inflow of oxygen O2at a pressure of 13 Pa, at a current density at the cathode of 0.5 mA/cm2, a magnetic flux density of 0.015 T, a substrate temperature of 70°C by deposition at a rate of 2.5 nm/min, followed by annealing at a substrate temperature of 250°C in an atmosphere of nitrogen N2for 35 min.EFFECT: reducing the leak current, ensuring manufacturability, improving the structural parameters, increasing the quality and raising the percentage of the product yield.1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления изолирующего слоя с пониженным значением тока утечки.The invention relates to the field of technology for the production of semiconductor devices, in particular to the technology of manufacturing an insulating layer with a reduced value of the leakage current.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Заявка 1241142 Япония, МКИ H01L 21/76] путем формирования межэлементной изоляции, выращиванием тонкой и толстой пленки нитрида кремния и созданием из последней маску, защищающую области формирования компонентов прибора. Через тонкую пленку имплантируют ионы примеси для создания первого охранного кольца. Через толстую пленку имплантируют ионы примеси для создания второго охранного кольца. В таких приборах из-за формирования охранных колец повышается площадь кристалла и ухудшаются электрические параметры приборов.A known method of manufacturing a semiconductor device [Application 1241142 Japan, MKI H01L 21/76] by forming interelemental insulation, growing a thin and thick film of silicon nitride and creating a mask from the latter, which protects the areas of formation of the components of the device. Impurity ions are implanted through the thin film to create the first guard ring. Impurity ions are implanted through the thick film to create a second guard ring. In such devices, due to the formation of guard rings, the crystal area increases and the electrical parameters of the devices deteriorate.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Патент 4983537 США, МКИ H01L 21/76] путем формирования диэлектрической изоляции элементов ИС скрытым SiO2, заполняющим протравленную в Si-подложку, позволяющий исключить образование паразитного проводящего канала у боковых стенок в Si, и снизить напряженность электрического поля и токи утечки. В Si-подложке реактивным ионным травлением или локального окисления формируется канавка со сглаженным закругленными боковыми стенками. Внутренняя поверхность канавки термически окисляется, затем проводится ПФХО слоя SiO2, заполняющего объем канавки, который выступает в качестве защитного изолирующего слоя.There is a known method of manufacturing a semiconductor device [US Patent 4983537, MKI H01L 21/76] by forming the dielectric insulation of the IC elements with hidden SiO 2 filling the etched into Si-substrate, which makes it possible to exclude the formation of a parasitic conductive channel at the side walls in Si, and to reduce the electric field and leakage currents. A groove with smooth rounded side walls is formed in the Si substrate by reactive ion etching or local oxidation. The inner surface of the groove is thermally oxidized, then the PFCO layer of SiO 2 is carried out, filling the volume of the groove, which acts as a protective insulating layer.

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

- повышенные значения токов утечек;- increased values of leakage currents;

- высокая дефектность;- high defectiveness;

- низкая технологичность.- low manufacturability.

Задача, решаемая изобретением: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.The problem solved by the invention: reducing leakage currents, ensuring manufacturability, improving the parameters of devices, improving quality and increasing the percentage of yield.

Задача решается формированием изолирующего слоя выращиванием слоя окисла на подложке IпР р-типа проводимости с уровнем легирования 8*1017 см-3 путем реактивного распыления пластины IпР п-тип 0,002 Ом*см при давлении 3*10-5 Па и напуском кислорода О2 давлением 13 Па, при плотности тока на катоде 0,5 мА/см2, плотности магнитного потока 0,015 Тл, температуре подложки 70°С осаждением со скоростью 2,5 нм/мин, с последующим отжигом при температуре подложки 250°С в атмосфере азота N2 в течение 35 мин.The problem is solved by the formation of an insulating layer by growing an oxide layer on a substrate I p P p-type conductivity with a doping level of 8 * 10 17 cm -3 by reactive sputtering of the plate I p P p-type 0.002 Ohm * cm at a pressure of 3 * 10 -5 Pa and admission of oxygen O 2 with a pressure of 13 Pa, at a current density at the cathode of 0.5 mA / cm 2 , a magnetic flux density of 0.015 T, a substrate temperature of 70 ° C, deposition at a rate of 2.5 nm / min, followed by annealing at a substrate temperature of 250 ° C under nitrogen N 2 for 35 min.

Технология способа состоит в следующем: формируют изолирующий слой выращиванием слоя окисла на подложке IпР р-типа проводимости с уровнем легирования 8*1017 см-3 путем реактивного распыления пластины IпР n-тип 0,002 Ом*см при давлении 3*10-5 Па и напуском кислорода О2 давлением 13 Па, при плотности тока на катоде 0,5 мА/см2, плотности магнитного потока 0,015 Тл, температуре подложки 70°С, осаждением со скоростью 2,5 нм/мин, с последующим отжигом при температуре подложки 250°С в атмосфере азота N2 в течение 35 мин.The technology of the method is as follows: an insulating layer is formed by growing an oxide layer on a substrate I p P p-type conductivity with a doping level of 8 * 10 17 cm -3 by reactive sputtering of a plate I p P n-type 0.002 Ohm * cm at a pressure of 3 * 10 -5 Pa and oxygen O 2 admission with a pressure of 13 Pa, at a current density at the cathode of 0.5 mA / cm 2 , a magnetic flux density of 0.015 T, a substrate temperature of 70 ° C, deposition at a rate of 2.5 nm / min, followed by annealing at a substrate temperature of 250 ° C in an atmosphere of nitrogen N 2 for 35 min.

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

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 14,8%.Experimental studies have shown that the yield of suitable structures for batches of plates formed in the optimal mode increased by 14.8%.

Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.EFFECT: reducing leakage currents, ensuring manufacturability, improving the parameters of devices, improving the quality and increasing the percentage of yield.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.The stability of the parameters over the entire operating temperature range was normal and met the requirements.

Claims (1)

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы формирования активных областей прибора, изолирующего слоя, отличающийся тем, что изолирующий слой формируют выращиванием слоя окисла на подложке InР р-типа проводимости с уровнем легирования 8*1017 см-3 путем реактивного распыления пластины InР n-тип 0,002 Ом*см при давлении 3*10-5 Па и напуском кислорода О2 давлением 13 Па, при плотности тока на катоде 0,5 мА/см2, плотности магнитного потока 0,015 Тл, температуре подложки 70°С, осаждением со скоростью 2,5 нм/мин, с последующим отжигом при температуре подложки 250°С в атмосфере азота N2 в течение 35 мин.A method for manufacturing a semiconductor device, including the formation of active regions of the device, an insulating layer, characterized in that the insulating layer is formed by growing an oxide layer on a p-type InP substrate with a doping level of 8 * 10 17 cm -3 by reactive sputtering of an n-type InP plate 0.002 Ohm * cm at a pressure of 3 * 10 -5 Pa and an admission of oxygen O 2 with a pressure of 13 Pa, at a current density at the cathode of 0.5 mA / cm 2 , a magnetic flux density of 0.015 T, a substrate temperature of 70 ° C, deposition at a rate of 2 , 5 nm / min, followed by annealing at a substrate temperature of 250 ° C in an atmosphere of nitrogen N 2 for 35 min.
RU2020137414A 2020-11-13 2020-11-13 Method for manufacturing a semiconductor apparatus RU2756003C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137414A RU2756003C1 (en) 2020-11-13 2020-11-13 Method for manufacturing a semiconductor apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137414A RU2756003C1 (en) 2020-11-13 2020-11-13 Method for manufacturing a semiconductor apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2756003C1 true RU2756003C1 (en) 2021-09-24

Family

ID=77852164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020137414A RU2756003C1 (en) 2020-11-13 2020-11-13 Method for manufacturing a semiconductor apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2756003C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2831679C1 (en) * 2024-07-08 2024-12-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Semiconductor device manufacturing method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58139431A (en) * 1982-02-15 1983-08-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and manufacture thereof
RU1517657C (en) * 1987-11-10 1994-10-30 Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе Manufacturing process for light-emitting diode structures
US7772586B2 (en) * 2005-09-05 2010-08-10 Sophia School Corporation Optical semiconductor devices on InP substrate
RU2734094C1 (en) * 2020-05-02 2020-10-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Semiconductor device manufacturing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58139431A (en) * 1982-02-15 1983-08-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and manufacture thereof
RU1517657C (en) * 1987-11-10 1994-10-30 Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе Manufacturing process for light-emitting diode structures
US7772586B2 (en) * 2005-09-05 2010-08-10 Sophia School Corporation Optical semiconductor devices on InP substrate
RU2734094C1 (en) * 2020-05-02 2020-10-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Semiconductor device manufacturing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2831679C1 (en) * 2024-07-08 2024-12-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) Semiconductor device manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11610992B2 (en) Semiconductor device
CN110518070B (en) A silicon carbide LDMOS device suitable for monolithic integration and its manufacturing method
CN102244099B (en) SiC IEMOSFET (Implantation and Epitaxial Metal-Oxide -Semiconductor Field Effect Transistor) device with epitaxy channel and manufacturing method of SiC IEMOSFET device
US20090134402A1 (en) Silicon carbide mos field-effect transistor and process for producing the same
WO2017043606A1 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP2018060924A (en) Semiconductor device and semiconductor device manufacturing method
JP2006066439A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP2018082114A (en) Manufacturing method of semiconductor device
CN110429129A (en) High pressure trench-type power semiconductor device and preparation method
JP4842527B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
CN113506826B (en) A trench type silicon carbide transistor and its preparation method
US20130065382A1 (en) Method of manufacturing silicon carbide semiconductor device
TWI701835B (en) High electron mobility transistor
JP2018206872A (en) Semiconductor device
CN115377200A (en) A kind of semiconductor device and its preparation method
RU2756003C1 (en) Method for manufacturing a semiconductor apparatus
JP5037103B2 (en) Silicon carbide semiconductor device
JP2004119820A (en) Field effect transistor and method of manufacturing the same
RU2596861C1 (en) Method of making semiconductor device
RU2734094C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
CN108598154A (en) Enhanced gallium nitride transistor and preparation method thereof
RU2723982C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2748455C1 (en) Method for manufacturing semiconductor device
CN111509037A (en) Silicon carbide MOS device with groove type JFET and preparation process thereof
RU2761051C1 (en) Method for manufacturing inter-instrument insulation of high-power gallium nitride transistors
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