Разработка технологии и создание GaAs СВЧ монолитных интегральных схем на основе самосовмещенных ионно-легированных полевых транзисторов Шоттки

• Автор: Арыков, Вадим Станиславович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЕЛАВА 1. Современное состояние технологий изготовления коммутационных СаАя СВЧ монолитных интегральных схем
1.1 Обзор технологий изготовления ваАз СВЧ МИС
1.2 Обзор технологий изготовления СВЧ МИС на основе ваАв МЕЯЕЕТ
1.3 Обзор технологий изготовления СВЧ МИС на основе
самосовмещенных ИаАэ МЕБЕЕТ
1.3.1 Самосовмещенные технологии изготовления СВЧ МИС
с затвором на основе соединений тугоплавких металлов
1.3.2 Технологии изготовления СВЧ МИС с элементом
самосовмещения на основе плёнок фоторезистов
1.3.3 Технологии изготовления СВЧ МИС с элементом
самосовмещения на основе диэлектрических пленок
1.4 Обзор технологий изготовления самосовмещенных гетероструктурных
ИаАз МЕ8БЕТ
1.5 Выводы и постановка задачи
ЕЛАВА 2. Разработка конструкции и технологии изготовления ионнолегированных ваАБ ПТШ с самосовмещением по элементу на основе диэлектрических пленок
2.1 Выбор конструкции самосовмещенных ионно-легированных ПТШ
для коммутационных СаАз СВЧ МИС
2.2 Разработка технологического маршрута изготовления
самосовмещенных ионно-легированных ПТШ
2.2.1 Разработка технологического блока высокотемпературного
активационного отжига ионно-легированных слоев ОаАэ
2.2.2 Разработка технологического блока формирования канала

2.2.3 Разработка технологического блока формирования диэлектрического элемента самосовмещения
2.2.4 Разработка технологического блока формирования высоколегированных областей стока и истока ПТШ
2.2.5 Разработка технологического блока формирования омических контактов
2.2.6 Разработка технологического блока формирования межэлементной изоляции
2.2.7 Разработка технологического блока формирования субмикронного металлического затвора ПТШ
2.2.8 Разработка технологического блока формирования двухуровневой металлизации
2.3 Исследование основных параметров самосовмещенных
ионно-легированных ПТШ
2.4 Конструкция самосовмещенных ионно-легированных ПТШ
2.5 Построение СВЧ-моделей самосовмещенных
ионно-легированных ПТШ
2.4 Выводы
Глава 3. Разработка технологии и создание СаА.з СВЧ МИС
на основе самосовмещенных ионно-легированных ПТШ
3.1 Разработка технологического маршрута изготовления СаАв СВЧ МИС
3.2 Квалификация технологии изготовления ваАз СВЧ МИС
3.2 Комплект коммутационных ваАз СВЧ МИС X-диапазона частот
3.3 Комплект коммутационных йаАз СВЧ МИС Ь- и Б-диапазона частот
3.3 Выводы
Глава 4. Разработка технологии изготовления самосовмещённых гетероструктурных СаАз ПТШ с ионно-легированными областями
истока и стока
4.1 Разработка технологии изготовления ионно-легированных гетероструктурных СаАз ПТШ с самосовмещением по элементу
на основе диэлектрических пленок
4.2 Разработка технологии изготовления самосовмещенных гетероструктурных ваЛз ПТШ с увеличенным напряжением пробоя затвор-сток
4.3 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2.2.1 Разработка технологического блока высокотемпературного активационного отжига ионно-легированных слоёв ваАя
Одним из ключевых блоков технологии изготовления ионнолегированных ваАБ ПТШ является блок высокотемпературного активационного отжига, выполняемый с целью удаления радиационных нарушений кристаллической структуры полупроводника после ионной имплантации, а также для электрической активации атомов внедренной примеси. Электрофизические параметры ионно-легированных структур, определяющие в конечном итоге параметры ПТШ, в значительной степени зависят от режимов и условий отжига имплантированных слоев. Согласно литературным источникам, отжиг донорных примесей, для создания активных областей п-типа, проводят при температуре 800-900 °С [100]. Основным препятствием для получения качественных слоев на этой стадии их изготовления является испарение атомов мышьяка Аэ с поверхности (та А б при температурах выше 500 °С, что приводит к снижению концентрации электронов в приповерхностной области полупроводника. Следствием этого является неизбежная деградация параметров ПТШ [130].
С целью получения качественных активных слоев ионно-легированных ПТШ были проведены исследования по изучению влияния температуры и времени отжига в различных условиях на такие параметры слоев, как концентрация и подвижность электронов.
Исследованы следующие разновидности отжига:
- термический отжиг в инертной среде при наличии на поверхности СаАз защитного покрытия из БЮ* и ЗцТф. (характерное время отжига десятки минут);
- быстрый термический (фотонный) отжиг при наличии на поверхности СаАэ защитного покрытия из БЮ,- и (характерное время отжига десятки секунд);
- термический отжиг структур с незащищенной поверхностью в парах