專利名稱：一種防止硼摻雜層釋氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種防止硼摻雜層釋氣的方法。
背景技術(shù)：
目前,娃中的硼(Boron)在高溫退火工藝過程中，容易發(fā)生釋氣(out-gasing)現(xiàn)象進(jìn)而影響硅中硼的摻雜濃度，從而導(dǎo)致硅襯底(Si Sub)的電阻值產(chǎn)生變化，同時(shí)擴(kuò)散出來的硼會(huì)進(jìn)入本來不摻雜硼的區(qū)域，會(huì)造成相應(yīng)區(qū)域電學(xué)性能的失效。去除上述不良影響通常采用的方法是在高溫退火工藝之前，利用硅化金屬阻止層(salicide block,簡稱SAB),即采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積方法沉積一層150A 400A的氧化硅層，以用于阻止硅中的硼在高溫退火工藝時(shí)發(fā)生釋氣現(xiàn)象(out-gasing)，且該硅化金屬阻止層還可以作為硅化物(salicide)的阻擋層。但是，由于一些技術(shù)中不需要硅化金屬阻止層，如自對(duì)準(zhǔn)硅化物結(jié)構(gòu)(salicideformation)是通過在接觸孔(CT)或接觸線(line)形成之后，直接派射用于形成娃化物(salicide)的材料，由于這種技術(shù)中沒有硅化金屬阻止層(SAB)，所以硼(B)注入之后進(jìn)行高溫退火工藝時(shí)會(huì)形成硼釋氣(out-gasing)現(xiàn)象,從而造成產(chǎn)品良率的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種防止硼摻雜層釋氣的方法，其中，包括以下步驟
步驟Si:采用離子注入工藝在一硅襯底上形成硼離子摻雜層；
步驟S2 :沉積無定形碳薄膜覆蓋所述硼離子摻雜層的上表面；
步驟S3 :進(jìn)行熱退火工藝后，依次采用灰化工藝和濕法清洗工藝去除所述無定形碳薄膜。上述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其中，步驟SI中采用B或BF2對(duì)所述硅襯底進(jìn)行離子注入工藝。上述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其中，步驟S2中采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝沉積所述無定形碳薄膜。上述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其中，步驟S3中所述灰化工藝為等離子體灰化工藝。上述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其中，所述離子注入工藝的注入濃度為1E14-1E16，注入能量為 lk-20k。上述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其中，所述無定形碳薄膜的厚度為200A-1000A。上述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其中，所述等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝的溫度為 300°C -500°C。上述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其中，步驟S3中熱退火工藝的溫度為900 0C -1050 °C。
上述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其中，所述熱退火工藝的時(shí)間為5s-300s，環(huán)境為 N2、Ar 和 He。
上述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其中，所述硅襯底為P型，所述硅襯底上還設(shè)置有柵極。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提出一種防止硼摻雜層釋氣的方法，通過利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition,簡稱PECVD)在P型娃片襯底上淀積一層無定形碳(amorphous carbon)薄膜，從而能有效避免在退火過程中B (BOTon)摻雜區(qū)由于沒有硅化金屬阻止層(SAB)而造成釋氣(out-gasing)現(xiàn)象的發(fā)生,進(jìn)而提高產(chǎn)品的良率。


圖I是本發(fā)明防止硼摻雜層釋氣的方法的流程示意 圖2-7是本發(fā)明防止硼摻雜層釋氣的方法的結(jié)構(gòu)流程示意圖。
具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明
圖I是本發(fā)明防止硼摻雜層釋氣的方法的流程示意 圖2-7是本發(fā)明防止硼摻雜層釋氣的方法的結(jié)構(gòu)流程示意圖。如圖1-7所示，首先，在P型硅襯底I上采用B或BF2進(jìn)行離子注入(implant)工藝2，形成如圖3所示結(jié)構(gòu)，即將P型硅襯底I的表面部分形成B離子摻雜層3和剩余硅襯底11 ;其中，P型硅襯底I上還可以設(shè)置多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)，而進(jìn)行離子注入工藝2的注入濃度為1E14-1E16，注入能量為lk-20k。之后，在溫度為300-500°C調(diào)節(jié)下，采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition,簡稱 PECVD) 4,沉積無定形碳(amorphous carbondeposition)薄膜5覆蓋在B離子摻雜層3的上表面；其中，該無定形薄膜5的厚度為200-1000A。然后，在N2、Ar和He等環(huán)境中，于900_1050°C的溫度條件下，進(jìn)行5-300s的熱退火工藝(Anneal) 6 ;由于無定形碳優(yōu)異的阻隔性和穩(wěn)定性，因此無定形碳薄膜5,在進(jìn)行熱退火工藝6時(shí)能有效阻止B離子摻雜層3中的B發(fā)生釋氣(out-gasing)現(xiàn)象，進(jìn)而保證B摻雜的硅襯底的電阻值和不摻雜B區(qū)域(如剩余硅襯底11)的電學(xué)性能。最后，依次米用等離子灰化工藝(plasma ashing)和濕法清洗工藝(wet clean)去除無定形碳薄膜5后，以進(jìn)行繼續(xù)后續(xù)工藝步驟。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提出一種防止硼摻雜層釋氣的方法，通過利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝在P型硅片襯底上淀積一層無定形碳薄膜，從而能有效避免在退火過程中B摻雜區(qū)由于沒有硅化金屬阻止層(SAB)而造成釋氣現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而提高產(chǎn)品的良率，且去除無定形碳薄膜只需要傳統(tǒng)的等離子體灰化和濕法清洗工藝即可，工藝簡單。通過說明和附圖，給出了具體實(shí)施方式
的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例，基于本發(fā)明精神，還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例，然而，這些內(nèi)容并不作為局限。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。 因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種防止硼摻雜層釋氣的方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟Si:采用離子注入エ藝在一硅襯底上形成硼離子摻雜層； 步驟S2 :沉積無定形碳薄膜覆蓋所述硼離子摻雜層的上表面； 步驟S3 :進(jìn)行熱退火エ藝后，依次采用灰化工藝和濕法清洗エ藝去除所述無定形碳薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其特征在于，步驟SI中采用B或BF2對(duì)所述硅襯底進(jìn)行離子注入エ藝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其特征在于，步驟S2中采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積エ藝沉積所述無定形碳薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其特征在于，步驟S3中所述灰化エ藝為等離子體灰化工藝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其特征在于，所述離子注入エ藝的注入濃度為1E14-1E16，注入能量為lk-20k。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其特征在于，所述無定形碳薄膜的厚度為200A-1000A。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其特征在干，所述等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積エ藝的溫度為300°C -500°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其特征在于，步驟S3中熱退火エ藝的溫度為900°C -1050°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其特征在于，所述熱退火エ藝的時(shí)間為5s-300s，環(huán)境為N2, Ar和He。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其特征在于，所述硅襯底為P型，所述硅襯底上還設(shè)置有柵極。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種防止硼摻雜層釋氣的方法。本發(fā)明提出一種防止硼摻雜層釋氣的方法，通過利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝在P型硅片襯底上淀積一層無定形碳薄膜，從而能有效避免在退火過程中B摻雜區(qū)由于沒有硅化金屬阻止層而造成釋氣現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而提高產(chǎn)品的良率。
文檔編號(hào)H01L21/02GK102637581SQ201210098248
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者肖海波, 鄭春生 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司