专利名称：一种防止硼掺杂层释气的方法
技术领域：
本发明涉及半导体集成电路的制造领域，尤其涉及一种防止硼掺杂层释气的方法。
背景技术：
目前,娃中的硼(Boron)在高温退火工艺过程中，容易发生释气(out-gasing)现象进而影响硅中硼的掺杂浓度，从而导致硅衬底(Si Sub)的电阻值产生变化，同时扩散出来的硼会进入本来不掺杂硼的区域，会造成相应区域电学性能的失效。去除上述不良影响通常采用的方法是在高温退火工艺之前，利用硅化金属阻止层(salicide block,简称SAB),即采用等离子体增强化学气相沉积方法沉积一层150A 400A的氧化硅层，以用于阻止硅中的硼在高温退火工艺时发生释气现象(out-gasing)，且该硅化金属阻止层还可以作为硅化物(salicide)的阻挡层。但是，由于一些技术中不需要硅化金属阻止层，如自对准硅化物结构(salicideformation)是通过在接触孔(CT)或接触线(line)形成之后，直接派射用于形成娃化物(salicide)的材料，由于这种技术中没有硅化金属阻止层(SAB)，所以硼(B)注入之后进行高温退火工艺时会形成硼释气(out-gasing)现象,从而造成产品良率的降低。
发明内容
本发明公开了一种防止硼掺杂层释气的方法，其中，包括以下步骤
步骤Si:采用离子注入工艺在一硅衬底上形成硼离子掺杂层；
步骤S2 :沉积无定形碳薄膜覆盖所述硼离子掺杂层的上表面；
步骤S3 :进行热退火工艺后，依次采用灰化工艺和湿法清洗工艺去除所述无定形碳薄膜。上述的防止硼掺杂层释气的方法，其中，步骤SI中采用B或BF2对所述硅衬底进行离子注入工艺。上述的防止硼掺杂层释气的方法，其中，步骤S2中采用等离子体增强化学气相沉积工艺沉积所述无定形碳薄膜。上述的防止硼掺杂层释气的方法，其中，步骤S3中所述灰化工艺为等离子体灰化工艺。上述的防止硼掺杂层释气的方法，其中，所述离子注入工艺的注入浓度为1E14-1E16，注入能量为 lk-20k。上述的防止硼掺杂层释气的方法，其中，所述无定形碳薄膜的厚度为200A-1000A。上述的防止硼掺杂层释气的方法，其中，所述等离子体增强化学气相沉积工艺的温度为 300°C -500°C。上述的防止硼掺杂层释气的方法，其中，步骤S3中热退火工艺的温度为900 0C -1050 °C。
上述的防止硼掺杂层释气的方法，其中，所述热退火工艺的时间为5s-300s，环境为 N2、Ar 和 He。
上述的防止硼掺杂层释气的方法，其中，所述硅衬底为P型，所述硅衬底上还设置有栅极。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明提出一种防止硼掺杂层释气的方法，通过利用等离子体增强化学气相沉积工艺(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition,简称PECVD)在P型娃片衬底上淀积一层无定形碳(amorphous carbon)薄膜，从而能有效避免在退火过程中B (BOTon)掺杂区由于没有硅化金属阻止层(SAB)而造成释气(out-gasing)现象的发生,进而提高产品的良率。
图I是本发明防止硼掺杂层释气的方法的流程示意 图2-7是本发明防止硼掺杂层释气的方法的结构流程示意图。
具体实施例方式 下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的说明
图I是本发明防止硼掺杂层释气的方法的流程示意 图2-7是本发明防止硼掺杂层释气的方法的结构流程示意图。如图1-7所示，首先，在P型硅衬底I上采用B或BF2进行离子注入(implant)工艺2，形成如图3所示结构，即将P型硅衬底I的表面部分形成B离子掺杂层3和剩余硅衬底11 ;其中，P型硅衬底I上还可以设置多个栅极结构，而进行离子注入工艺2的注入浓度为1E14-1E16，注入能量为lk-20k。之后，在温度为300-500°C调节下，采用等离子体增强化学气相沉积工艺(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition,简称 PECVD) 4,沉积无定形碳(amorphous carbondeposition)薄膜5覆盖在B离子掺杂层3的上表面；其中，该无定形薄膜5的厚度为200-1000A。然后，在N2、Ar和He等环境中，于900_1050°C的温度条件下，进行5-300s的热退火工艺(Anneal) 6 ;由于无定形碳优异的阻隔性和稳定性，因此无定形碳薄膜5,在进行热退火工艺6时能有效阻止B离子掺杂层3中的B发生释气(out-gasing)现象，进而保证B掺杂的硅衬底的电阻值和不掺杂B区域(如剩余硅衬底11)的电学性能。最后，依次米用等离子灰化工艺(plasma ashing)和湿法清洗工艺(wet clean)去除无定形碳薄膜5后，以进行继续后续工艺步骤。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明提出一种防止硼掺杂层释气的方法，通过利用等离子体增强化学气相沉积工艺在P型硅片衬底上淀积一层无定形碳薄膜，从而能有效避免在退火过程中B掺杂区由于没有硅化金属阻止层(SAB)而造成释气现象的发生，进而提高产品的良率，且去除无定形碳薄膜只需要传统的等离子体灰化和湿法清洗工艺即可，工艺简单。通过说明和附图，给出了具体实施方式
的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。 因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
权利要求
1.ー种防止硼掺杂层释气的方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤Si:采用离子注入エ艺在一硅衬底上形成硼离子掺杂层； 步骤S2 :沉积无定形碳薄膜覆盖所述硼离子掺杂层的上表面； 步骤S3 :进行热退火エ艺后，依次采用灰化工艺和湿法清洗エ艺去除所述无定形碳薄膜。
2.根据权利要求I所述的防止硼掺杂层释气的方法，其特征在于，步骤SI中采用B或BF2对所述硅衬底进行离子注入エ艺。
3.根据权利要求2所述的防止硼掺杂层释气的方法，其特征在于，步骤S2中采用等离子体增强化学气相沉积エ艺沉积所述无定形碳薄膜。
4.根据权利要求3所述的防止硼掺杂层释气的方法，其特征在于，步骤S3中所述灰化エ艺为等离子体灰化工艺。
5.根据权利要求4所述的防止硼掺杂层释气的方法，其特征在于，所述离子注入エ艺的注入浓度为1E14-1E16，注入能量为lk-20k。
6.根据权利要求5所述的防止硼掺杂层释气的方法，其特征在于，所述无定形碳薄膜的厚度为200A-1000A。
7.根据权利要求6所述的防止硼掺杂层释气的方法，其特征在干，所述等离子体增强化学气相沉积エ艺的温度为300°C -500°C。
8.根据权利要求7所述的防止硼掺杂层释气的方法，其特征在于，步骤S3中热退火エ艺的温度为900°C -1050°C。
9.根据权利要求8所述的防止硼掺杂层释气的方法，其特征在于，所述热退火エ艺的时间为5s-300s，环境为N2, Ar和He。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的防止硼掺杂层释气的方法，其特征在于，所述硅衬底为P型，所述硅衬底上还设置有栅极。
全文摘要
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种防止硼掺杂层释气的方法。本发明提出一种防止硼掺杂层释气的方法，通过利用等离子体增强化学气相沉积工艺在P型硅片衬底上淀积一层无定形碳薄膜，从而能有效避免在退火过程中B掺杂区由于没有硅化金属阻止层而造成释气现象的发生，进而提高产品的良率。
文档编号H01L21/02GK102637581SQ201210098248
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者肖海波, 郑春生 申请人:上海华力微电子有限公司