用于形成半导体器件的方法和半导体器件与流程

文档序号:12485475阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于形成半导体器件的方法(700),所述方法包括:

将预定义剂量的质子注入(710)到半导体衬底中,以产生氢相关的施主;

在注入所述预定义剂量的质子的期间,控制(720)所述半导体衬底的温度,以使得所述半导体衬底的温度处于目标温度范围内的时间大于用于注入所述预定义剂量的质子的注入处理时间的70%的时间,其中,所述目标温度范围从目标温度下限至目标温度上限,其中,所述目标温度下限等于目标温度减去30℃,并且所述目标温度上限等于所述目标温度加上30℃,其中,所述目标温度高于80℃。

2.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,对所述半导体衬底内的第一掺杂区域的掺杂是基于所述预定义剂量的质子的所述注入的,其中,在形成所述半导体器件之后,所述第一区域包括所述半导体衬底内的氢相关的施主的最大浓度,其中,所述氢相关的施主的最大浓度大于3*1014cm-3

3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,执行所述预定义剂量的质子的所述注入(710),以在预定义的深度处提供垂直晶体管结构或垂直二极管结构的场停止区。

4.根据权利要求3所述的方法,其中,执行所述预定义剂量的质子的所述注入(710),以在所述预定义的深度与所述半导体衬底的表面之间同时提供所述半导体衬底的基础掺杂的至少一部分。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,利用高于2.5MeV的注入能量从所述半导体衬底的前侧执行注入所述预定义剂量的质子,以形成对垂直晶体管结构或垂直二极管结构的漂移区的掺杂,其中,所述方法还包括:

从所述半导体衬底的背侧减薄所述半导体衬底;以及

在对所述半导体衬底进行所述减薄之后,利用小于2.5MeV的注入能量来从所述半导体衬底的所述背侧注入第二预定义剂量的质子,以形成对垂直晶体管结构或垂直二极管结构的场停止区的掺杂。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,对所述半导体衬底内的第一掺杂区的掺杂是基于所述预定义剂量的质子的所述注入的,其中,在形成所述半导体器件之后,所述第一区域包括所述半导体衬底内的氢相关的施主的最大浓度,其中,所述氢相关的施主的最大浓度大于1*1015cm-3

7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述氢相关的施主的最大浓度大于3*1015cm-3

8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,所述第一区域位于相对于所述半导体衬底的用于将所述质子注入到所述半导体衬底中的第一表面的第一深度处,其中,对所述半导体衬底内的第二掺杂区域的掺杂是基于所述预定义剂量的质子的所述注入的,其中,所述第二区域位于相对于所述半导体衬底的所述第一表面的第二深度处,其中,所述第一深度是所述第二深度的两倍,其中,在形成所述半导体器件之后,所述第二区域的氢相关的施主的浓度为所述第一区域中的氢相关的施主的所述最大浓度的20%以下。

9.根据权利要求6-8中的任一项所述的方法,其中,所述第一区域形成垂直晶体管结构或垂直二极管结构的场停止区的至少一部分。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,在注入所述预定义剂量的质子的期间控制(720)所述半导体衬底的温度包括:

在注入所述预定义剂量的质子的期间,测量所述半导体衬底的温度;以及

基于所测量的温度来调节所述半导体衬底的温度。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,还包括:在对所述预定义剂量的质子进行所述注入之后,在高于300℃的温度下回火所述半导体衬底多于1小时。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述质子的所述注入能量高于200keV。

13.一种用于形成半导体器件的方法(100),所述方法包括:

利用小于2.5MeV的注入能量来将预定义剂量的质子注入(110)到半导体衬底中,以产生氢相关的施主;

在注入所述预定义剂量的质子的期间,控制(120)所述半导体衬底的温度,以使得所述半导体衬底的温度为80℃以上的时间多于用于注入所述预定义剂量的质子的注入处理时间的70%的时间。

14.根据权利要求13所述的方法,其中,在注入所述预定义剂量的质子的期间,控制(120)所述半导体衬底的温度,以使得所述半导体衬底的温度处于目标温度范围内的时间多于用于注入所述预定义剂量的质子的所述注入处理时间的70%的时间,其中,所述目标温度范围从目标温度下限至目标温度上限,其中,所述目标温度下限等于目标温度减去30℃并且所述目标温度上限等于所述目标温度加上30℃,其中,所述目标温度高于80℃。

15.根据权利要求13或14所述的方法,其中,在注入所述预定义剂量的质子的期间,控制(120)所述半导体衬底的所述温度,以使得所述半导体衬底的所述温度为120℃以上的时间大于用于注入所述预定义剂量的质子的所述注入处理时间的70%的时间。

16.根据权利要求13-15中的任一项所述的方法,其中,在注入所述预定义剂量的质子的期间,控制(120)所述半导体衬底的温度,以使得所述半导体衬底的所述温度为80℃以上的时间多于用于注入所述预定义剂量的质子的所述注入处理时间的90%的时间。

17.根据权利要求13-16中的任一项所述的方法,其中,所述质子的所述注入能量小于1.6MeV。

18.一种用于形成半导体器件的方法(800),所述方法包括:

将预定义剂量的质子注入(810)到半导体衬底中,以产生氢相关的施主;

在注入所述预定义剂量的质子的期间,测量(820)所述半导体衬底的温度;以及

基于所测量的温度来在所述注入期间调节(830)所述质子的束流。

19.根据权利要求18所述的方法,其中,在所述注入期间将所述质子的所述束流调节(830)为使得所述半导体衬底的所述温度为80℃以上的时间多于用于注入所述预定义剂量的质子的注入处理时间的70%的时间。

20.一种半导体器件(1000),包括:

第一区域(1010),所述第一区域(1010)位于半导体衬底内,其中,所述第一区域(1010)包括由质子注入引起的在所述半导体衬底内的氢相关的施主的最大浓度,其中,所述第一区域(1010)位于相对于所述半导体衬底的第一表面(1002)的第一深度(1012)处;以及

第二区域(1020),所述第二区域(1020)位于所述半导体衬底内并位于相对于所述半导体衬底的所述第一表面的第二深度(1022)处,其中,所述第一深度(1012)是所述第二深度(1022)的两倍,其中,所述第二区域(1020)的氢相关的施主的浓度由小于所述氢相关的施主的最大浓度的20%的浓度的所述质子注入引起。

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