Спосіб отримання кремнієвого мдн-транзистора

Реферат: Винахід належить до галузі матеріалознавства і може бути використаний у радіоелектронному, напівпровідниковому та оптоелектронному приладобудуванні, зокрема при виробництві кремнієвих польових транзисторів. Спосіб отримання кремнієвого МДН-транзистора полягає у формуванні пари n+ областей провідності на поверхні кремнієвої підкладки р-типу та електроди стоку і витоку, підзатворного діелектрика на основі SiО2 і затворного електрода. При цьому проводять пасивацію транзистора, а перед формуванням елементів МДН-транзистора кремнієву структуру Si-SiО2 попередньо опромінюють рентгенівськими променями зі сторони 5 SiO2 з дозою (1-8)* 10 рад при температурі 430-450 K, і термічно відпалюють в атмосфері очищеного аргону при температурі 600 K упродовж 30 хв., Цикл рентгено-термічної обробки кремнієвої структури Si-SiО2 виконують 2 рази. Технічним результатом винаходу є покращення електричних параметрів кремнієвих МДН-транзисторів та їх експлуатаційні характеристики, зокрема покращується рельєф ГР, зменшується розсіювання носіїв струму, зростає рухливість носіїв у каналі МДН-транзистора та збільшується його радіаційна стійкість. UA 108773 C2 (12) UA 108773 C2 UA 108773 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі матеріалознавства і може бути використаний у радіоелектронному, напівпровідниковому та оптоелектронному приладобудуванні, зокрема при виробництві кремнієвих польових транзисторів. Польові транзистори або МДН-транзистори мають широке застосування у сучасних приладах радіоелектронної та комп'ютерної техніки, (МДН-метал-діелектрик-напівпровідник). Швидкодіючі кремнієві польові транзистори використовують для роботи у ключових та імпульсних пристроях, регуляторах, стабілізаторах, перетворювачах напруги, синхронних випрямлячах, підсилювачах сигналу, генераторах коливань та інших електронних пристроях. Ці прилади виготовляють по планарно-епітаксіальній технології з утворенням горизонтальної чи вертикальної МДН-структури. Основним завданням сучасного виробництва кремнієвих МДНтранзисторів є їх мініатюризація, покращення електрофізичних параметрів та підвищення стійкості до іонізуючого випромінювання. Відомий спосіб " Thin film MOS Transistor having pair of gate electrodes opposing across semiconductor layer " - (Патент Канади СА № 1315421, МПК H01L 29/78, H01L 29/786, 1993 p.). За цим способом у тонкоплівковому МДН-транзисторі мінімізують розсіяння електронів і підвищують їх рухливість, що збільшує швидкість операцій транзистора. Типове значення товщини напівпровідникового шару між електродами затвора МДН-транзистора становить 30005000 нм. В удосконаленому способі МДН-транзистор виготовляють з напівпровідниковим шаром у формі плівки товщиною менше або рівною 100 нм між парою алюмінієвих електродів, які взаємодіють через напівпровідниковий шар. Другий ізолюючий шар виготовляють тоншим від першого ізолюючого шару. Активний шар формують із полікристалічного кремнію. Недоліком способу є відсутність підвищення радіаційної стійкості МДН-транзистора. Відомий спосіб "Устройство полевого МОП-транзистора и способ его изготовления" (Патент Росії RU № 2245589 С2 МПК Н01L 21/336, H01L 29/76, 2005 р.). За цим способом отримують польові транзистори зі структурою метал - окисел - напівпровідник. В напівпровідниковій підкладці формують короткий канал пристрою для регулювання електричного струму. Концентрацію легуючих домішок каналу значно змінюють у вертикальному напрямку і залишають постійною у поздовжньому напрямку. Електроди затвора, витоку і стоку виготовляють на напівпровідниковій підкладці так, що довжина каналу є 100 нм. Один із електродів витоку і стоку утворює контакт у вигляді бар'єра Шоткі. Технічним результатом винаходу є створення пристрою з меншою вартістю, вищими параметрами і кращими допусками, ніж дозволяють сучасні технології, зменшення паразитних біполярних взаємодій, підвищення радіаційної стійкості. Недоліком способу є його технологічна складність. Відомий спосіб "Forming method for MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor in semiconductor device" (Патент Китаю CN № 102751198 (А), МПК H01L 21/265; H01L 21/336, 2012 p.), за яким виготовляють підкладку, формують на підкладці перший, другий, третій і четвертий сітковий електрод і сітковий діелектричний шар. Формують першу слабо леговану область витоку n-типу і слабо леговану область стоку по обидвох сторонах сіткового електрода. Безпосередньо здійснюють іонну імплантацію р-типу у підкладку без створення маскуючого шару, створюють першу слабо леговану область витоку р-типу, створюють першу слабо леговану область стоку р-типу по обох сторонах другого сіткового електрода. Формують другу слабо леговану область витоку р-типу та формують другу слабо леговану область стоку р-типу по обох сторонах третього сіткового електрода. Формують другий тип слабо легованої області n-типу витоку і слабо легованої області n-типу стоку по обох сторонах четвертого сіткового електроду. Формують бокові стінки на периферії першого, другого, третього і четвертого сіткового електрода. Після створення бокових стінок формують на підкладці електроди витоку і стоку по обох сторонах першого, другого, третього і четвертого сіткового електрода. Згідно зі способом, може бути виключена одноступенева маскуюча технологія, тим самим спрощують технологію, економлять вартість і підвищують ефективність виробництва. Недоліком способу є його технологічна складність. Відомий спосіб "Спосіб отримання кремнієвого МДН-транзистора" - (Патент України UA № 72308, МПК H01L 21/00, H01J 37/30, 2005 р.), за яким формують пари п+ областей провідності на поверхні кремнієвої підкладки р-типу шляхом дифузії бору та формують електроди стоку і витоку, формують підзатворний діелектрик на основі SіО 2 і затворний електрод, проводять пасивацію. Отриману транзисторну структуру з довжиною каналу 3-10 мкм і шириною 50 мкм опромінюють рентгенівськими променями при потужності експозиційної дози немонохроматизованого випромінювання 870 Р/с упродовж 5-20 хвилин, причому опромінення проводять при температурі 430 K і на затвор МДН-транзистора подають від'ємне зміщення величиною 10 В. 1 UA 108773 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Недоліком способу є його технологічна складність. Відомий спосіб "Semiconductor process having dielectric layer including metal oxide and MOS transistor process "- (Патент Тайваня TW № 201237966 (A), МПК H01L 21/28; H01L 21/336, 2012 p.). Спосіб виготовлення МДН-транзистора включає створення на підкладці діелектричного шару та металічного оксиду. При формуванні транзистора, діелектричний шар має значну кількість кисневих вакансій, які знижують електрофізичні параметри пристрою. Для покращення параметрів МДН-транзистора проводять додатковий технологічний процес впровадження кисню і заліковування кисневих вакансій у діелектрику з високою діелектричною постійною. Недоліком способу є його технологічна складність. Відомий спосіб "Спосіб отримання кремнієвого МДН-транзистора" - (Патент України UA № 77961, МПК H01L 21/70, H01L 29/00, H01J 37/30, 2007 р.), за яким формують пари n+ областей провідності на поверхні кремнієвої підкладки р-типу шляхом дифузії бору та формують електроди стоку, витоку і підзатворного діелектрика на основі SiO2, формують затворний електрод, проводять пасивацію. Отриману транзисторну структуру протягом 10-30 хвилин одночасно опромінюють рентгенівськими променями при потужності експозиційної дози немонохроматизованого випромінювання 870 Р/с та інфрачервоними променями при потужності світлового потоку 1500 лм. Недоліком способу є його технологічна складність. Відомий спосіб "Semiconductor device and manufacturing method of the same "- (Патент США № 7868425, МПК H01L 31/117, 2011 p.). За цим способом блокують зниження рухливості електронів у каналі, сформованому на шарі напруженого кремнію. Напружений кремнієвий шар р-типу формують на кремній-германієвому шарі р-типу, що створений на напівпровідниковій підкладці. Напруженому шару р-типу підбирають товщину, більшу від критичної товщини плівки, в якій немає дислокацій невідповідності. Відповідно, дислокації невідповідності мають місце біля поверхні розділу між деформованим кремнієвим шаром р-типу і кремній-германієвим шаром р-типу. У положенні, яке знаходиться під електродом затвора і в якому генеруються дислокації невідповідності, концентрація домішок у n-типі напруженого кремнієвого шару та n19 -3 типі кремній-германієвого шару становить 1*10 см або менше. Недоліком способу є його технологічна складність. Відомий спосіб "Транзистор со структурой металл-окисел-полупроводник на подложке кремний на изоляторе" - (Патент Росії RU № 2477904 Сl, МПК H01L 29/78, 2013 р.), в якому описують спосіб виготовлення інтегральних схем на комплементарних транзисторах із МДНструктурою, із використанням підкладок кремній на ізоляторі. Технічний результат винаходу полягає у зменшенні сумарної планарної площі областей витік-контакт, у зменшенні електроопору контакта до "кишені" за рахунок скорочення шляху протікання неосновних носіїв з області "кишені" до області силіциду, а також зниження контактного опору силіциду до сильнолегованої області контакта до "кишені", у підвищенні радіаційної стійкості за рахунок сильнолегованої області контакта до "кишені", яка запобігає виникненню провідного каналу донного паразитного транзистора у цій частині "кишені". Область сильнолегованого контакта до "кишені" розміщують під областю витоку і вона має ширину, рівну ширині витоку, при цьому електричне з'єднання силіцидом областей витоку і контакта до кишені здійснюють у канавці, сформованій в області витоку з глибиною, рівною або перевищуючою глибину області витоку і шириною, рівній ширині витоку. Недоліком способу є його технологічна складність. Найближчим за технічною суттю до способу, що заявляється, - прототипом є "Спосіб отримання кремнієвого МДН-транзистора" - (Патент України UA № 86018, МПК H01L 21/26, H01L 21/336, H01L 29/76, 2009 р.), за яким формують пари n+ областей провідності на поверхні кремнієвої підкладки р-типу, електроди стоку і витоку, підзатворний діелектрик на основі SiO2 і затворний електрод, проводять пасивацію та опромінення отриманої транзисторної структури з довжиною каналу 2-10 мкм і шириною 50 мкм рентгенівськими променями при потужності експозиційної дози немонохроматизованого випромінювання 870 Р/с протягом 5-10 хвилин, -3 після чого додатково опромінюють лазерним імпульсом  =1,06 мкм,  =10 с з густиною енергії 2 3,0-3,5 Дж/см , причому лазерне опромінення здійснюють зі сторони кремнієвої підкладки. Недоліком способу є те, що у технологічному процесі не досягають підвищення ефективної рухливості носіїв у каналі МДН-транзистора та зростання радіаційної стійкості. В основу винаходу поставлено завдання удосконалити спосіб отримання кремнієвих МДНтранзисторів шляхом введення у технологічний процес попередньої рентгено-термічної обробки кремнієвих пластин, вихідних структур Si-SiO2, що у кінцевому результаті дасть змогу підвищити ефективну рухливість носіїв у каналі транзистора, понизити його порогову напругу і підвищити радіаційну стійкість. 2 UA 108773 C2 5 10 Поставлена задача вирішується так, що у відомому способі отримання кремнієвого МДНтранзистора, за яким формують пари n+ областей провідності на поверхні кремнієвої підкладки р-типу та електроди стоку і витоку, підзатворного діелектрика на основі SiO 2 і затворного електрода, проводять пасивацію транзистора, причому перед формуванням елементів МДНтранзистора кремнієву структуру Si-SiO2 попередньо опромінюють рентгенівськими променями 5 зі сторони SiO2 з дозою (1-8)*10 рад при температурі 430-450 K і термічно відпалюють в атмосфері очищеного аргону при температурі 600 K упродовж 30 хв, цикл рентгено-термічної обробки кремнієвої структури Si-SiO2 виконують 2 рази. Суттєвість відмінних ознак підтверджується тим, що авторам невідомі способи отримання МДН-транзисторів, які використовують ці ознаки для розв'язування існуючої задачі. Ефективну рухливість носіїв у каналі МДН-транзистора розраховують за відомою методикою, описаною у роботі: Зи С. Физика полупроводниковых приборов: т. 2// Москва, "Мир". 1984. - 450 с. (С. 17):  eff  15 gm C ox Ud , де: gm - крутизна передаточної (стоко-затворної) характеристики, що розраховується за  dl  gm  max d   dU   d ; формулою Cox - ємність по затвору, рівна  0  ox S g Cox  dox , де: S g - площа затвора, S g  LW ( L - довжина, W - ширина каналу МДН-транзистора), dox 20 товщина підзатворного діелектрика SiO2; Ud - напруга стоку, що відповідає початку режиму відсічки каналу. Відомо, що рухливість носіїв у каналі МДН-транзистора є важливим критерієм його швидкодії. Зокрема, гранична частота транзистора без врахування затримки, зумовленої паразитними елементами схеми, задається формулою: fг р  25 1 2п р , і визначається часом прольоту п р носіїв вздовж каналу транзистора між витоком і стоком. Його величина задається геометричними параметрами L транзистора, швидкістю насичення носіїв у каналі Vн . та зовнішнім зміщенням (UBC ) між витоком і стоком, а саме: п р  30 35 40 45 L2 L L   Vн Е UBC . Тобто для заданої довжини каналу підвищення рухливості носіїв є найбільш ефективним способом зменшення п р . Рухливість носіїв у каналі кремнієвого МДН-транзистора фізично залежить від структурної досконалості границі розділу (ГР) Si-SiO2 і, як правило, внаслідок розсіяння носіїв на потенціальному рельєфі ГР у 2-3 рази менша від її об'ємного значення. Існуючі технологічні способи вдосконалення ГР Si-SiO2 не дають відчутних результатів. Ситуація ускладнюється тим, що на границі розділу Si-SiO2 у приграничному шарі SiO2 існує додатній фіксований заряд 3+ + + + нерухомих іонів Si , а також, локалізований заряд мобільних іонів Na , K , Н . Вони суттєво збурюють потенціальний бар'єр ГР, зменшуючи рухливість носіїв у каналі. Автори пропонують + покращити потенціальний рельєф границі розділу зменшенням концентрації додатних іонів Na , + + K , Н , локалізованих на міжфазній границі Si-SiO2. + + + Попередня рентгенівська обробка супроводжується перелокалізацією іонів Н , K , Na із міжфазної границі Si-SiO2 в об'єм діелектрика SiO2. Проведені 2 цикли опромінення - термічний відпал переводять структуру у термодинамічно-стабільний стан із досконалішою границею розділу ГР. В залежності від інтенсивності цих процесів при невеликих дозах опромінення густина станів Nit злегка зростає, а може навіть зменшуватися, але з ростом дози стрімко зростає. Наступний + + + відпал при 600 °C приводить до звільнення іонів Н , K , Na зі структурних комплексів на ГР із наступною їх перелокалізацією в об'ємі SiO2. Потенціальний рельєф ГР зазнає структурної 3 UA 108773 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 перебудови за рахунок: 1) делокалізації іонів дефектно-домішкових комплексів із ГР в об'єм 3+ SiO2; 2) часткової нейтралізації додатних іонів Si у приграничному шарі Si-SiO2 за рахунок тунелювання електронів з кремнієвої підкладки. Експериментально встановлено, що для досягнення поставленої задачі достатньо двох циклів опромінення-термічний відпал. У процесі повторного циклу відбувається остаточна перелокалізація мобільних іонів із ГР в об'єм SiO 2 і закріплення їх у термодинамічно рівноважних позиціях. Збільшення кількості циклів не дає суттєвого позитивного ефекту. Доказом описаних процесів є спектри термостимульованої деполяризації структур Si-SiO2 (Фіг. 2). Як видно, спектр ТСД вихідної структури Si-SiO2 має два максимуми: низькотемпературним (НТ) в області 360 K та високотемпературним (ВТ) в області 450 K, що відповідає існуванню двох типів пасток для носіїв відповідно низькоенергетичних (0,8±Δ еВ) і високоенергетичних + (1,0±Δ еВ). Вважають, що у низькоенергетичних пастках локалізовані іони Н , а у + + високоенергетичних іони Na , K . Наведений спектр ТСД відповідає рівноважному розподілу іонів по пастках (крива 1). Дія рентгенівського випромінювання приводить (крива 2) до зменшення величини ВТ-максимуму, збільшення і розширення по енергії НТ-максимуму. У наведеній моделі це означає перелокалізацію іонного заряду з ВТ-пасток у НТ-пастки, (Koman В.P., Galchynskyy O.V., Kovalyuk R.O. Alfa-particle irradiation induced defects in SiO 2 films of Si-SiO2 structured //NIM B. - 1996. - № 116. - P. 389-392.). Зменшення локалізованого заряду на ВТпастках супроводжується упорядкуванням межі розділу Si-SiO2, оскільки саме заряд, 3+ локалізований на цих пастках формує потенціальний рельєф ГР Si-SiO2. Статичні іони Si вбудованого додатного заряду частково нейтралізуються електронами, які тунелюють з підкладки Si. Отже, розсіяння електронів на ГР зменшується, що приводить до зростання рухливості носіїв у каналі МДН-транзистора. У результаті застосування запропонованого способу покращується електричний рельєф границі розділу структури Si-SiO2. Це приводить до зменшення розсіювання носіїв струму, збільшення ефективної рухливості носіїв у каналі МДН-транзистора і підвищенню його радіаційної стійкості. Фіг. 1 - Схема рентгенівського опромінення вихідної структури Si-SiO2. 1-Si, 2-SiO2. Фіг. 2 - Спектри струмів термостимульованої деполяризації структур Si-SiO2: 3 - вихідна 5 структура без попередньої обробки; 4 - після рентгенівського опромінення, D=10 рад. Фіг. 3 - промислова установка "Зонд-5" для дослідження інтегральних мікроструктур та напівпровідникових приладів: 5 - оптична головка ОГМЄ - П2 ТУЗ - 3. 674-71 з бінокулярами оптичного мікроскопу, 6 - електронний блок автомату для програмного керування зондами по напрямках (X) і (Y) і процесом вимірювання, 7 - тримач головок багатозондовий з вимірювальними зондами, 8 - несуча станина, на якій змонтовані вимірювальна та оптична система з вмонтованим електронним блоком перемикачів режимів вимірювань і управління маркерів, 9 - гвинт вертикального переміщення тримача головок 7 з вимірювальними зондами, 10 - механізм переміщення та фіксації вимірювальних зондів, 11 - пристрій координатного переміщення освітлювача мікроскопа. Фіг. 4 - схема багатозондового тримача головок: 12 - багатозондовий тримач головок, 13 столик, 14 - пластина, фіксована вакуумною присоскою, 15 - контактуючі зонди, 16 - відвідні провідники до вимірювальної схеми, 17 - чіп, що містить досліджувані тестові МДН-транзистори, Фіг. 5 - автоматизований вимірювальний комплекс на основі ІВМ-РС для вимірювання стокозатворних характеристик МДН-транзисторів: 18 - блок живлення, 19, 20 - ЦАП (КР594ПА1), 21 комп'ютер, 22 - монітор, 23 - клавіатура, 24-AЦП (CS5528). Фіг. 6 - Криві підпорогових струмів Id (UG ) МДН-транзисторів: 25 - вихідний МДН-транзистор, 26 - МДН-транзистор після рентгенівського опромінення. 50 Фіг. 7 - Криві підпорогових струмів Id (UG ) МДН-транзисторів: 27, 28 - транзистори отримані по технології Б, 29, 30 - отримані по технології А. Фіг. 8, 9, 10 - еволюція змін у концентрації зарядів та носіїв струму при рентгенівському опроміненні транзисторної структури,  - рухомий заряд іонів Na+, К+,  - рухомий заряд Н+ + 55 на структурних недосконалостях, - додатній вбудований заряд в окислі SiО2, локалізований заряд на поверхневих пастках границі Si-SiО2, — - від'ємний заряд, захоплений в окислі, - нейтральні атоми Na+, K+. Техніко-економічна ефективність запропонованого способу у порівнянні з прототипом полягає у покращенні електричних параметрів кремнієвих МДН-транзисторів та їх експлуатаційних характеристик: покращується рельєф ГР, зменшується розсіювання носіїв 4 UA 108773 C2 5 10 15 20 25 30 струму, зростає рухливість носіїв у каналі МДН-транзистора та збільшується його радіаційна стійкість. Докази цього полягають у наступному: попереднє рентгенівське опромінення пластини Si-SiO2 приводить до руйнування дефектно+ + + домішкових комплексів з участю іонів Н , К , Na на міжфазній границі Si-SiО2 і часткову перелокалізацію їх в об'ємі SiO2. Відбувається покращення стану міжфазної границі також за рахунок тунелювання електронів з кремнієвої підкладки крізь границю розділу Si-SiO2 до перехідного шару зі сторони SiО2; 5 доза рентгенівського опромінення ~10 рад достатня для перелокалізації дефектнодомішкових комплексів в структурі Si-SiO2; перебудова дефектно-домішкової структури границі розділу приводить до підвищення її структурної досконалості; наступний термічний відпал Si-SiО2 при 600 K стабілізує структуру дефектів та домішок шляхом переведення їх у термодинамічно стабільний стан, а також зменшує електричну + + + активність іонів Н , K , Na за рахунок утворення нових стабільних комплексів у структурній сітці SiО2. Формування МДН-транзисторів проходить на основі менш дефектної структури Si-SiО2 з більш досконалою міжфазною границею розділу; вибір температурного діапазону рентгенівського опромінення 430-450 K зумовлений тим, що згідно досліджень ТСД саме при цих температурах відбуваються процеси міграції іонів з високоенергетичних пасток - міжфазна границя структури Si-SiО2 у низькоенергетичні пастки високотемпературний та низькотемпературний максимуми; тривалість термічного відпалу 30 хв визначають експериментально, вибираючи тривалість, після якої не змінюється густина поверхневих станів Nss ; рухливість носіїв у каналі МДН-транзисторів зростає тому, що зростає структурна досконалість міжфазної границі розділу Si-SiО2, яка є основним розсіюючим фактором; рентгенівська стійкість МДН-транзисторів зростає тому, що структура Si-SiО2 внаслідок перелокалізації іонів переходить у більш термодинамічно стійкий стан. Для експериментів вибирають кремнієві пластини, структури Si-SiО2 з близькою вихідною густиною поверхневих станів (ПС) для виготовлення на їх основі МДН-транзисторів за відомою технологією. Приклад 1 Вибирають кремнієві пластини, структури Si-SiО2 з вихідною густиною станів N s =1,6*10 см . 3 контрольної пластини по відомій технології виготовляють МДН-транзистори без попередньої рентгено-термічної обробки (технологія А). Експериментальну кремнієву пластину попередньо опромінюють рентгенівськими променями та термічно відпалюють (технологія Б) і після цього аналогічно виготовляють МДН-транзистори. Марка кремнію КДБ 10/25, ЕТО 035 ТУ, орієнтація 11 2 35 40 45 50 55 поверхні (100), шорсткість RZ0,05 мкм, діаметр пластини Dпл =100±0,8 мм, товщина d =460±20 мкм. Кремнієву структуру Si-SiO2 піддають радіаційно-термічній обробці перед формуванням елементів МДН-транзистора. Опромінюють пластини при T =430-450 K на установці РУП - 120, в режимі U  120 kV , I  10 мa . При рентгенівському опроміненні кремнієвих пластин застосовують металічний шаблон з вікном квадратної форми. Наступний термічний відпал пластини проводять в електропечі заводу "Элион", тип ДЕМ 3.017.042, заводський № А205, 1982 р. Відпал кремнієвих пластин проводять в атмосфері очищеного аргону при температурі T =600 K упродовж 30 хв, точність регулювання температури становить ±0,5 °C. В результаті 5 дози опромінення D =10 рад і термічного відпалу густина ПС у пластині після першого циклу 10 -1 -2 10 -1 -2 опромінювання і відпалу зменшується до 5,1* 10 еВ см , а після другого - до 4*10 еВ см . 12 -1 2 Густина станів у транзисторах, виготовлених по технології (А) складає 2*10 еВ см , а по 11 -1 -2 технології (В) - 3*10 еВ см . Відповідно рухливість носіїв у каналі транзистора складає: 2 2 технологія А - 683 см /в*с, технологія В - 892 см /В*с. Порогова напруга відповідно: технологія А - 1,42 В і технологія В - 1,01 В. Радіаційна стійкість відповідно складає 8 % (А) та 2,5 % (В). Попередня радіаційно-термічна обробка кремнієвих структур Si-SiO2 забезпечує вищі параметри ( D it ,  , Uпор , U/ U ), отриманих МДН-транзисторів. Приклад 2 11 2 Аналогічно до прикладу 1 вибирають пластини з вихідною густиною ПС 1*10 см . 5 Експериментальну пластину опромінюють рентгенівськими променями з дозою D=2*10 рад з наступним циклом термічної обробки. Рентгено-термічну обробку кремнієвих структур виконують 2 рази. Відповідно транзистори, виготовлені по технології А мають параметрами: 5 UA 108773 C2 D it =9*1011eB-1см-2,  =821 см2/в*с, Uпор =1,28B, 5 U/ U =6,4 %. Транзистори, виготовлені по технології Б, мають параметрами: D it =4*10 еВ см ,  =1234 см /в*с, Uпор =0,98B, U/ U =1,5 %. Приклад 3 11 -2 Аналогічно до прикладу 1 вибирають пластини з вихідною густиною ПС 2*10 см . 5 Експериментальну пластину опромінюють рентгенівськими променями з дозою 8*10 рад. Рентгено-термічну обробку кремнієвих структур виконують 2 рази. Отримані МДН-транзистори 10 -1 -2 2 12 -1 -2 2 мають параметрами по технології А - D it =2*10 eB cм ,  =721 см /в*с, Uпор =1,32 В, U/ U =10 %. По технології В - D it =2*1011eB-1cм-2,  =1296 см2/в*с, Uпор =0,88 В, U/ U =3 %. У табл. наведено параметри кремнієвих МДН-транзисторів отриманих двома способами. 10 Таблиця Параметри кремнієвих МДН транзисторів та умови їх отримання Густина станів Густина станів структур Si- в МДН-тр-рах, -2 SiО2, Ns еВ*см D it , eB*см-2 N Вих. 1 2 3 4 15 20 25 11 1,6*10 11 1,0*10 11 2,0*10 11 1,5*10 Після опромінення 1 цикл 2 цикли 10 10 5,1*10 4,0*10 10 10 8,0*10 6,0*10 10 10 4,6*10 3,8*10 10 10 6,0*10 4,5*10 А Б 12 11 2,0*10 3,0*10 10 10 9,0*10 4,0*10 12 11 2,0*10 2,0*10 10 10 9,0*10 9,0*10 Рухливість носіїв в каналі МДН-тр-ра,  , 2 см /В*с А Б 683 821 721 886 892 1234 1296 1321 Порогова Радіаційна стійкість, напруга, Uп , U / Uп , % В А 1,42 1,28 1,32 1,40 Б 1,01 0,98 0,88 1,05 А 8,0 6,4 10,1 7,4 Б 2,5 1,5 3,0 1,8 A - технологія без попередньої рентгено-термічної обробки структур Si-SiO2 Б - технологія з попередньою рентгено-термічною обробкою структур Si-SiO2 Результати, наведені на фігурах 1-10 та у таблиці показують, що запропонована попередня рентгено-термічна обробка кремнієвих структур Si-SiО2 є ефективною при отриманні МДНтранзисторів оскільки забезпечує зростання рухливості носіїв в каналі транзистора, зниження порогової напруги та підвищення радіаційної стійкості. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб отримання кремнієвого МДН-транзистора, за яким на поверхні кремнієвої підкладки ртипу формують пари n+ областей провідності з електродами стоку і витоку, підзатворний діелектрик на основі SiО2 і на ньому затворний електрод, проводять пасивацію транзистора, який відрізняється тим, що перед формуванням елементів МДН-транзистора кремнієву структуру Si-SiО2 попередньо опромінюють рентгенівськими променями зі сторони SiО2 з дозою 5 (1-8)*10 рад при температурі 430-450 K, і термічно відпалюють в атмосфері очищеного аргону при температурі 600 K упродовж 30 хв., причому цикл рентгено-термічної обробки кремнієвої структури Si-SiО2 виконують 2 рази. 6 UA 108773 C2 7 UA 108773 C2 8 UA 108773 C2 9 UA 108773 C2 10 UA 108773 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11