RU2734095C1

RU2734095C1 - Способ изготовления силицида никеля

Info

Publication number: RU2734095C1
Application number: RU2020115338A
Authority: RU
Inventors: Гасан Абакарович Мустафаев; Абдулла Гасанович Мустафаев; Наталья Васильевна Черкесова
Priority date: 2020-05-02
Filing date: 2020-05-02
Publication date: 2020-10-12

Abstract

Использование: для создания силицида никеля. Сущность изобретения заключается в том, что способ изготовления силицида никеля содержит осаждение пленки никеля Ni толщиной 30-50 нм в вакууме 3*10Па со скоростью роста 2 нм/с и последующей обработкой структур ионами ксенона Хе при температуре 175°С с энергией 300 кэВ, дозой 1*10сми отжигом при температуре 240°С в течение 20 мин в атмосфере. Технический результат: обеспечение возможности снижения контактного сопротивления, обеспечения технологичности, улучшения параметров приборов. 1 табл.

Description

Изобретение относится к области технологии производства полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления силицида никеля с пониженным значением контактного сопротивления.

Известен способ изготовления силицида [Пат. 5326724 США, МКИ H01L 21/293] покрытого слоем окисла, путем формирования топологических рисунков на основе многослойных структур, включающих слой титана Тi или TiSi и окисла. Между слоями металла и окисла располагают слой нитрида титана TiN толщиной 80-100 нм, который наносят реактивным распылением, добавляя N₂ в реактор, после того как толщина слоя TiN дает возможность упростить техпроцесс формирования топологического рисунка. В таких приборах из-за не технологичности формирование окисла затвора образуется большое количество дефектов, которые ухудшают электрические параметры приборов.

Известен способ изготовления слоев силицида [Пат.5043300 США, МКИ H01L 21/283] на пластине кремния. Способ включает технологию плазменной очистки пластин кремния, напыление в вакууме слоя титана в атмосфере, не содержащий кислорода, отжиг в среде азота N₂ при температуре 500-695°С в течение 20-60с с формированием слоев силицида титана и нитрида, последующий повторный отжиг при температуре 800-900°С с образованием стабильной фазы силицида титана.

Недостатками этого способа являются: высокие значения контактного сопротивления, высокая дефектность, низкая технологичность.

Задача, решаемая изобретением: снижение контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличение процента выхода годных.

Задача решается формированием силицида никеля путем осаждения пленки никеля Ni толщиной 30-50 нм в вакууме 3*10^-6Па со скоростью роста 2 нм/с и последующей обработкой структур ионами ксенона Хе при температуре 175°С с энергией 300 кэВ, дозой 1*10¹⁵ см^-2 и отжигом при температуре 240°С в течение 20 мин, в атмосфере водорода.

Технология способа состоит в следующем: на пластинах кремния р-типа проводимости с ориентацией (100), удельным сопротивлением 100 м*см, после формирования областей стока/истока и осаждения слоя подзатворного диэлектрика полевого транзистора формируется силицид никеля путем осаждения пленки никеля Ni толщиной 30-50 нм в вакууме 3*10^-6Па со скоростью роста 2 нм/с и последующей обработкой структур ионами ксенона Хе при температуре 175°С с энергией 300 кэВ, дозой 1*10¹⁵см^-2 отжигом при температуре 240°С в течение 20 мин, в атмосфере водорода. Активные области п-канального полевого транзистора и электроды к ним формировали по стандартной технологии.

По предлагаемому способу были изготовлены и исследованы полупроводниковые приборы. Результаты обработки представлены в таблице.

Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по стандартной технологии			Параметры полупроводникового прибора, изготовленного по предлагаемой технологии
№	плотность дефектов, см^-2	контактное сопротивление, Ом/на квадрат	плотность дефектов, см^-2	контактное сопротивление, Ом/на квадрат
1	9,1	6,7	3,6	1,2
2	8,4	7,5	3,2	1,3
3	8,1	7,8	3,7	1,1
4	7,7	8,3	3,4	1,0
5	7,4	8,5	3,1	0,9
6	8,6	6,7	3,3	1,3
7	8,2	8,4	3,4	1,2
8	9,7	7,7	3,8	1,1
9	9,5	7,5	4,3	0,95
10	7,9	7,6	3,6	0,8
11	8,3	7,1	3,1	1,3
12	7,1	7,7	3,5	0,85
13	8,4	6,8	3,2	1,2

Экспериментальные исследования показали, что выход годных структур на партии пластин, сформированных в оптимальном режиме, увеличился на 16,5%.

Технический результат: снижение контактного сопротивления, обеспечение технологичности, улучшение параметров приборов, повышение качества и увеличения процента выхода годных.

Стабильность параметров во всем эксплуатационном интервале температур была нормальной и соответствовала требованиям.

Claims

Способ изготовления силицида никеля, включающего подложку, содержащий процессы формирования активных областей полевого транзистора и электродов к ним, подзатворного диэлектрика, силицида, отличающийся тем, что силицид формируют путем осаждения пленки никеля Ni толщиной 30-50 нм в вакууме 3*10^-6Па со скоростью роста 2 нм/с и последующей обработкой структур ионами ксенона Хе при температуре 175°С с энергией 300 кэВ, дозой 1*10¹⁵ см^-2 и отжигом при температуре 240°С в течение 20 мин в атмосфере водорода.