+

RU2818689C1 - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents

Semiconductor device manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
RU2818689C1
RU2818689C1 RU2023127861A RU2023127861A RU2818689C1 RU 2818689 C1 RU2818689 C1 RU 2818689C1 RU 2023127861 A RU2023127861 A RU 2023127861A RU 2023127861 A RU2023127861 A RU 2023127861A RU 2818689 C1 RU2818689 C1 RU 2818689C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
improvement
barrier layer
titanium nitride
semiconductor device
devices
Prior art date
Application number
RU2023127861A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гасан Абакарович Мустафаев
Асламбек Идрисович Хасанов
Арслан Гасанович Мустафаев
Абдулла Гасанович Мустафаев
Наталья Васильевна Черкесова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет имени Ахмата Аблулхамидовича Кадырова"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет имени Ахмата Аблулхамидовича Кадырова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чеченский государственный университет имени Ахмата Аблулхамидовича Кадырова"
Application granted granted Critical
Publication of RU2818689C1 publication Critical patent/RU2818689C1/en

Links

Abstract

FIELD: various technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to production of semiconductor devices. Method according to invention is implemented as follows: drain and source areas, gate electrode, titanium nitride barrier layer, wherein the titanium nitride TiN barrier layer is formed by high-frequency spraying at a power input of 1 kW and a nitrogen pressure of 10 Pa at an application rate of 10 nm/min, with thickness of 150 nm, with subsequent annealing in a nitrogen atmosphere at temperature of 600 °C for 10 minutes.
EFFECT: invention ensures reduction of leakage current values, improvement of manufacturability, improvement of parameters of devices, improvement of quality and increase in percentage yield.
1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления полевых транзисторов с пониженным значением тока утечки.The invention relates to the field of technology for the production of semiconductor devices, in particular to the technology for the production of field-effect transistors with a reduced leakage current.

Известен способ изготовления полевого транзистора [Пат. 5134452 США, МКИ H01L 29/78] с изолирующим затвором, в котором на толстом защитном слое оксида и на открытой поверхности кремния с областями истока и стока осаждается слой проводящего поликремния, из которого затем формируются электроды стока и истока. После вскрытия канальной области проводится реактивное ионное травление с образованием шероховатой поверхности с размерами неровностей до 50 нм. Затем над канальной областью с помощью ПФХО создается тонкий затворный оксид и формируется затвор. В таких приборах из-за шероховатой поверхности повышается дефектность структуры и ухудшаются электрические параметры приборов.There is a known method of manufacturing a field-effect transistor [Pat. 5134452 USA, MKI H01L 29/78] with an insulating gate, in which a layer of conductive polysilicon is deposited on a thick protective oxide layer and on the open silicon surface with source and drain regions, from which drain and source electrodes are then formed. After opening the channel area, reactive ion etching is carried out to form a rough surface with irregularities up to 50 nm in size. A thin gate oxide is then created over the channel region using PPCO and a gate is formed. In such devices, due to the rough surface, the defectiveness of the structure increases and the electrical parameters of the devices deteriorate.

Известен способ изготовления полупроводникового прибора [Пат. 5309025 США, МКИ H01L 23/29] путем формирования контактов для полупроводниковых кристаллов, имеющих повышенную прочность на отрыв. С этой целью на площадке создается матрица из островков металлизации, например в виде прямоугольных площадок, в которых нижний барьерный слой образован TiN, а верхним проводящим слоем служит Al, Ti или W. Затем на всю площадь контакта наносится второй проводящий слой Al.There is a known method for manufacturing a semiconductor device [Pat. 5309025 USA, MKI H01L 23/29] by forming contacts for semiconductor crystals with increased peel strength. For this purpose, a matrix of metallization islands is created on the site, for example, in the form of rectangular sites, in which the lower barrier layer is formed by TiN, and the upper conductive layer is Al, Ti or W. Then a second conductive layer of Al is applied to the entire contact area.

Недостатками способа являются: высокие значения тока утечки; низкая технологичность; повышенная плотность дефектов.The disadvantages of this method are: high leakage current values; low technology; increased density of defects.

Задача, решаемая изобретением: снижение значений тока утечки, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.The problem solved by the invention: reducing leakage current values, ensuring manufacturability, improving device parameters, improving quality and increasing the percentage of yield.

Задача решается формированием слоя TiN толщиной 150 нм ВЧ-распылением при подводимой мощности в 1 кВт и давлении азота 10 Па, со скоростью нанесения 10 нм/мин, с последующим отжигом в атмосфере азота при температуре 600°С в течение 10 мин.The problem is solved by forming a TiN layer 150 nm thick by RF sputtering at an input power of 1 kW and a nitrogen pressure of 10 Pa, with a deposition rate of 10 nm/min, followed by annealing in a nitrogen atmosphere at a temperature of 600°C for 10 min.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.Semiconductor devices were manufactured and studied using the proposed method. The processing results are presented in the table.

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 17,3%.Experimental studies have shown that the yield of suitable structures for batches of wafers formed in the optimal mode increased by 17.3%.

Технический результат: снижение значений тока утечки, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.Technical result: reducing leakage current values, ensuring manufacturability, improving device parameters, improving quality and increasing the percentage of yield.

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

Предложенный способ изготовления полупроводникового прибора формированием слоя TiN толщиной 150 нм ВЧ-распылением при подводимой мощности в 1 кВт и давлении азота 10 Па, со скоростью нанесения 10 нм/мин, с последующим отжигом в атмосфере азота при температуре 600°С в течение 10 мин, позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.The proposed method for manufacturing a semiconductor device by forming a TiN layer 150 nm thick by RF sputtering at an input power of 1 kW and a nitrogen pressure of 10 Pa, with a deposition rate of 10 nm/min, followed by annealing in a nitrogen atmosphere at a temperature of 600°C for 10 min. allows you to increase the yield of suitable devices and improve their reliability.

Claims (1)

Способ изготовления полупроводникового прибора, включающий процессы ионной имплантации, формирование области стока и истока, электрода затвора, барьерного слоя нитрида титана, отличающийся, тем, что барьерный слой нитрида титана TiN формируют ВЧ-распылением при подводимой мощности в 1 кВт и давлении азота 10 Па со скоростью нанесения 10 нм/мин, толщиной 150 нм, с последующим отжигом в атмосфере азота при температуре 600°С в течение 10 мин.A method for manufacturing a semiconductor device, including ion implantation processes, the formation of a drain and source region, a gate electrode, a barrier layer of titanium nitride, characterized in that the barrier layer of titanium nitride TiN is formed by RF sputtering at an input power of 1 kW and a nitrogen pressure of 10 Pa with deposition speed 10 nm/min, thickness 150 nm, followed by annealing in a nitrogen atmosphere at a temperature of 600°C for 10 minutes.
RU2023127861A 2023-10-26 Semiconductor device manufacturing method RU2818689C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2818689C1 true RU2818689C1 (en) 2024-05-03

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5309025A (en) * 1992-07-27 1994-05-03 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Semiconductor bond pad structure and method
RU2152108C1 (en) * 1998-08-20 2000-06-27 Акционерное общество открытого типа "НИИМЭ и завод "Микрон" Method for manufacturing of semiconductor instrument
US20100197092A1 (en) * 2009-02-02 2010-08-05 Jin-Bum Kim Method of Manufacturing Semiconductor Device Having Stress Creating Layer
RU2584273C1 (en) * 2015-02-25 2016-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Чеченский государственный университет (ФГБОУ ВПО Чеченский государственный университет) Method of making semiconductor device
RU2787550C1 (en) * 2022-04-21 2023-01-10 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" им. А.И. Шокина"(АО "НПП "Исток" им. Шокина") Method for manufacturing a high-power microwave field-effect transistor based on a semiconductor heterostructure based on gallium nitride

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5309025A (en) * 1992-07-27 1994-05-03 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Semiconductor bond pad structure and method
RU2152108C1 (en) * 1998-08-20 2000-06-27 Акционерное общество открытого типа "НИИМЭ и завод "Микрон" Method for manufacturing of semiconductor instrument
US20100197092A1 (en) * 2009-02-02 2010-08-05 Jin-Bum Kim Method of Manufacturing Semiconductor Device Having Stress Creating Layer
RU2584273C1 (en) * 2015-02-25 2016-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Чеченский государственный университет (ФГБОУ ВПО Чеченский государственный университет) Method of making semiconductor device
RU2787550C1 (en) * 2022-04-21 2023-01-10 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" им. А.И. Шокина"(АО "НПП "Исток" им. Шокина") Method for manufacturing a high-power microwave field-effect transistor based on a semiconductor heterostructure based on gallium nitride

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102157562A (en) Method for manufacturing bottom gate metal oxide thin film transistor
CN115132848A (en) High-power-density IGZO thin film transistor and manufacturing method thereof
WO2024078637A1 (en) High-voltage-resistance and low-on-resistance igzo thin-film transistor and preparation method therefor
RU2818689C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
CN113725287B (en) Low-temperature gold-free ohmic contact GaN-based HEMT device and preparation method thereof
RU2688874C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2674413C1 (en) Method for making semiconductor device
CN112103340A (en) Non-alloy ohmic contact manufacturing method of gallium nitride transistor
RU2688851C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2522930C2 (en) Method of thin film transistor manufacturing
RU2798455C1 (en) Method for manufacturing thin film transistor
RU2734094C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
CN111403481B (en) HEMT device with Ga2O3/Al2O3 protective layer and preparation method thereof
CN212209500U (en) A HEMT device with Ga2O3/Al2O3 protective layer
RU2757177C1 (en) Method for manufacturing silicide contacts from tungsten
RU2688861C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2748455C1 (en) Method for manufacturing semiconductor device
RU2610056C1 (en) Method of making semiconductor device
RU2723982C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2688864C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2791442C1 (en) Method for manufacturing of a semiconductor device
RU2834220C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2754995C1 (en) Method for manufacturing a thin-film transistor
RU2822580C1 (en) Semiconductor device manufacturing method
RU2831677C1 (en) Method of manufacturing semiconductor device with low-doped drains
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