Способ изготовления тонкопленочного транзистора
Владельцы патента RU 2571456:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова (RU)
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов с низким значением тока утечки. Согласно изобретению предложен способ изготовления тонкопленочных транзисторов, включающий процессы формирования активных областей прибора и слоя аморфного кремния, при этом после формирования слоя аморфного кремния проводят имплантацию бора с энергией 30 кэВ, дозой 51 мкКул/см2 с последующим отжигом при температуре 1373-1423 К в течение 10 сек. Изобретение обеспечивает снижение токов утечек, технологичность изготовления, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных. 1 табл.
Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления тонкопленочных транзисторов с низким значением тока утечки.
Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора (ТПТ) [Патент 5384271 США, МКИ H0IL 21/24] на аморфном кремнии cr-S путем проведения последовательно следующих этапов работы в области канала: жидкостное травление в HI7, сухое реактивное ионное травление, повторное жидкостное травление в HF, обработка в очищающем растворе, отжиг. В таких приборах из-за наличия примесей в диоксиде кремния ухудшаются электрические параметры.
Известен способ изготовления тонкопленочного транзистора [Патент 5382537 США, МКИ H0IL 21/265] путем обработки в канале ТПТ слоя α-Si через отверстия в масочных слоях Si/SiO2 эксимерным лазером с образованием затравочных кристаллов. Затем при температуре 873К в течение 40 сек в атмосфере N2 слой α-Si подвергается кристаллизации с формированием крупнозернистого активного слоя.
Недостатками этого способа являются:
- повышенные значения тока утечки;
- низкая технологичность;
- высокая дефектность.
Задача, решаемая изобретением, - снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Задача решается тем, что после формирования слоя аморфного кремния проводят имплантацию бора в слой аморфного кремния с энергией 30 кэВ, дозой 51 мкКул/см2 с последующим отжигом при температуре 1373-1423 К в течение 10 сек.
Технология способа состоит в следующем: слои аморфного кремния осаждались при давлении 9-20 Па и температуре 840 К на диоксид кремния толщиной 0,15 мкм сформированных на пластинах кремния КЭФ-4,5 (100). Толщина слоя аморфного кремния составляла 0,25 мкм, примесь бора в слои аморфного кремния вводилась ионным легированием энергией Е=30 кэВ и дозой 51 мкКул/см2. Активацию бора проводили импульсным отжигом в течение 10 сек при температуре 1373-1423К. Далее формируют затворную систему и контакты к рабочим областям полупроводникового прибора по стандартной технологии.
По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.
Экспериментальные исследования показали, что выход годных приборов на партии пластин сформированных в оптимальном режиме увеличился на 16,4%.
Предлагаемый способ изготовления тонкопленочного транзистора путем формирования аморфной пленки кремния имплантацией бора в слой аморфного кремния с энергией 30 кэВ, дозой 51 мкКул/см2 с последующим отжигом при температуре 1373-1423 К в течение 10 сек позволяет повысить процент выхода годных приборов и улучшить их надежность.
Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.
Технический результат: снижение токов утечек, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.
Способ изготовления тонкопленочного транзистора, включающий процессы формирования активных областей прибора, слоя аморфного кремния, отличающийся тем, что после формирования слоя аморфного кремния проводят имплантацию бора с энергией 30 кэВ, дозой 51 мкКул/см2 с последующим отжигом при температуре 1373-1423 К в течение 10 сек.