專利名稱：一種防止硼摻雜層釋氣的方法
技術領域：
本發明涉及半導體集成電路的制造領域，尤其涉及一種防止硼摻雜層釋氣的方法。
背景技術：
目前,娃中的硼(Boron)在高溫退火工藝過程中，容易發生釋氣(out-gasing)現象進而影響硅中硼的摻雜濃度，從而導致硅襯底(Si Sub)的電阻值產生變化，同時擴散出來的硼會進入本來不摻雜硼的區域，會造成相應區域電學性能的失效。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化學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發生釋氣現象(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，由于一些技術中不需要硅化金屬阻止層，如自對準硅化物結構(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，由于這種技術中沒有硅化金屬阻止層(SAB)，所以硼(B)注入之后進行高溫退火工藝時會形成硼釋氣(out-gasing)現象,從而造成產品良率的降低。
發明內容
本發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對所述硅襯底進行離子注入工藝。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化學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，所述等離子體增強化學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間為5s-300s，環境為 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，所述硅襯底上還設置有柵極。綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發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化學氣相沉積工藝(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)摻雜區由于沒有硅化金屬阻止層(SAB)而造成釋氣(out-gasing)現象的發生,進而提高產品的良率。
圖I是本發明防止硼摻雜層釋氣的方法的流程示意 圖2-7是本發明防止硼摻雜層釋氣的方法的結構流程示意圖。
具體實施例方式 下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步的說明
圖I是本發明防止硼摻雜層釋氣的方法的流程示意 圖2-7是本發明防止硼摻雜層釋氣的方法的結構流程示意圖。如圖1-7所示，首先，在P型硅襯底I上采用B或BF2進行離子注入(implant)工藝2，形成如圖3所示結構，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上還可以設置多個柵極結構，而進行離子注入工藝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調節下，采用等離子體增強化學氣相沉積工藝(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等環境中，于900_1050°C的溫度條件下，進行5-300s的熱退火工藝(Anneal) 6 ;由于無定形碳優異的阻隔性和穩定性，因此無定形碳薄膜5,在進行熱退火工藝6時能有效阻止B離子摻雜層3中的B發生釋氣(out-gasing)現象，進而保證B摻雜的硅襯底的電阻值和不摻雜B區域(如剩余硅襯底11)的電學性能。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，以進行繼續后續工藝步驟。綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發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化學氣相沉積工藝在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摻雜區由于沒有硅化金屬阻止層(SAB)而造成釋氣現象的發生，進而提高產品的良率，且去除無定形碳薄膜只需要傳統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，給出了具體實施方式
的特定結構的典型實施例，基于本發明精神，還可作其他的轉換。盡管上述發明提出了現有的較佳實施例，然而，這些內容并不作為局限。
對于本領域的技術人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。 因此，所附的權利要求書應看作是涵蓋本發明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權利要求書范圍內任何和所有等價的范圍與內容，都應認為仍屬本發明的意圖和范圍內。
權利要求
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.根據權利要求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對所述硅襯底進行離子注入エ藝。
3.根據權利要求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化學氣相沉積エ藝沉積所述無定形碳薄膜。
4.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求6所述的防止硼摻雜層釋氣的方法，其特征在干，所述等離子體增強化學氣相沉積エ藝的溫度為300°C -500°C。
8.根據權利要求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.根據權利要求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間為5s-300s，環境為N2, Ar和He。
10.根據權利要求1-9中任意一項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，所述硅襯底上還設置有柵極。
全文摘要
本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種防止硼摻雜層釋氣的方法。本發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化學氣相沉積工藝在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摻雜區由于沒有硅化金屬阻止層而造成釋氣現象的發生，進而提高產品的良率。
文檔編號H01L21/02GK102637581SQ201210098248
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月6日 優先權日2012年4月6日
發明者肖海波, 鄭春生 申請人:上海華力微電子有限公司