Hrp电阻的制备方法及改变其阻值的方法
【专利摘要】本发明提出了一种HRP电阻的制备方法及改变其阻值的方法，对电阻主体进行第一种离子B的注入，然后再进行第二种离子O的注入，由于在一定光照条件下，替位B与间隙O形成不会影响阻值的BsO2i复合体，使B的载流子浓度降低从而可以改变电阻的性质，进而可以改变HRP电阻的阻值，并且，该制备方法简单易行，利于生产。进一步的，提出的改变HRP电阻阻值的方法中，若使HRP电阻阻值变大，仅需进行一定时间和强度的光照即可；如需使HRP电阻阻值变小，只需在一定温度下进行热处理即可。
【专利说明】
HRP电阻的制备方法及改变其阻值的方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种HRP电阻的制备方法及改变其阻值的方法。
【背景技术】
[0002]在半导体芯片的制造过程中，为了实现器件的某些功能，通常会在芯片中制作一些高阻值器件，例如HRP (High Resistance Poly，高电阻多晶硅)电阻。现有技术中HRP电阻的常见的制备方法包括如下几种:
[0003]方法一:在形成的未掺杂的晶体硅特定区域处直接进行第一种离子注入頂Pl (注入的离子如B或BF2)，通过调节注入离子的浓度改变晶体硅的阻值，以达到所需的电阻器件；
[0004]方法二:在未掺杂的晶体硅上的一部分区域进行第一种离子注入頂P1，再通过HRP的光照步骤，在另一部分区域进行第二种离子注入頂P2，第二种离子注入頂P2的离子类型与第一种离子注入IMPl的离子类型一致，但注入的离子浓度存在差别，同样能够通过调节；
[0005]方法三:同样在未掺杂的晶体硅上的一部分进行第一种离子注入頂Pl ;再通过HRP光照步骤，在另一部分区域进行第二种离子注入頂P2，不同的是第二种离子注入頂P2的离子类型与第一种离子注入IMPl的离子类型相反，需要确保的是注入的离子浓度存在一定差别，避免两者是非完全补偿。
[0006]然而，采用上述方法制备形成的HRP电阻一旦完成，其阻值就会被固定，在某些性能方面缺乏可调节性，即这种固定高阻值器件的应用条件较为单一且严格，对于一些不同的阻值可以实现不同功能的器件来说，这种阻值固定的HRP电阻的器件就难以借以利用，而一种可简易调节电阻的器件价值就能得以体现。
[0007]因此，需要提出一种阻值可调节的HRP电阻，以满足器件的不同功能。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种HRP电阻的制备方法及改变其阻值的方法，制备出的HRP电阻阻值能在一定范围内准确变化，可以使器件满足不同功能。
[0009]为了实现上述目的，本发明提出了一种HRP电阻的制备方法，包括步骤:
[0010]提供电阻主体；
[0011]在所述电阻主体上进行第一种离子注入，所述第一种离子注入的离子类型包括B离子；
[0012]在所述电阻主体上形成光阻，所述光阻暴露出部分电阻主体；
[0013]在暴露出的电阻主体上进行第二种离子注入，所述第二种离子注入的离子类型包括O离子；
[0014]对所述电阻主体进行快速热退火工艺处理，形成HRP电阻。
[0015]进一步的，在所述的HRP电阻的制备方法中，所述第一种离子注入采用B或者BF2。
[0016]进一步的，在所述的HRP电阻的制备方法中，所述第二种离子注入采用02。
[0017]进一步的，在所述的HRP电阻的制备方法中，所述第二种离子注入的深度与所述第一种离子注入的深度相同。
[0018]进一步的，在所述的HRP电阻的制备方法中，所述第二种离子注入的浓度高于所述第一种离子注入的浓度I?3个数量级。
[0019]进一步的，在所述的HRP电阻的制备方法中，所述电阻主体为晶体硅。
[0020]进一步的，在所述的HRP电阻的制备方法中，所述快速热退火工艺的温度范围是800°C~ 1200°C，退火时间范围是Is?60min。
[0021]本发明还提出了一种改变HRP电阻阻值的方法，用于改变HRP电阻的阻值，所述的HRP电阻采用如上文任一项所述的HRP电阻的制备方法制备而成，包括步骤:
[0022]若使所述HRP电阻的阻值增大，则在预定光强下照射所述HRP电阻；
[0023]若使所述HRP电阻的阻值减小，则在预定温度下对所述HRP电阻进行热处理。
[0024]进一步的，在所述的改变HRP电阻阻值的方法中，所述光强范围是AMl?AM2。
[0025]进一步的，在所述的改变HRP电阻阻值的方法中，所述光照时间范围是I小时?2小时。
[0026]进一步的，在所述的改变HRP电阻阻值的方法中，所述热处理温度范围是100°C?250。。。
[0027]进一步的，在所述的改变HRP电阻阻值的方法中，所述热处理时间范围是O?20小时。
[0028]与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在:对电阻主体进行第一种离子B的注入，然后再进行第二种离子O的注入，由于在一定光照条件下，替位B与间隙O形成不会影响阻值的BsO2l复合体，使B的载流子浓度降低从而可以改变电阻的性质，进而可以改变HRP电阻的阻值，并且，该制备方法简单易行，利于生产。
[0029]进一步的，提出的改变HRP电阻阻值的方法中，若使HRP电阻阻值变大，仅需进行一定时间和强度的光照即可；如需使HRP电阻阻值变小，只需在一定温度下进行热处理即可。
【附图说明】
[0030]图1为本发明一实施例中HRP电阻的制备方法的流程图；
[0031]图2至图5为本发明一实施例中HRP电阻制备过程中的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合示意图对本发明的HRP电阻的制备方法及改变其阻值的方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
[0033]为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
[0034]在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0035]请参考图1，在本实施例中，提出了一种HRP电阻的制备方法，包括步骤:
[0036]S1:提供电阻主体；
[0037]S2:在所述电阻主体上进行第一种离子注入，所述第一种离子注入的离子类型包括B离子；
[0038]S3:在所述电阻主体上形成光阻，所述光阻暴露出部分电阻主体；
[0039]S4:在暴露出的电阻主体上进行第二种离子注入，所述第二种离子注入的离子类型包括O离子；
[0040]S5:对所述电阻主体进行快速热退火工艺处理，形成HRP电阻。
[0041]具体的，请参考图2，在步骤SI中，电阻主体10为晶体娃，其可以为单晶娃或者多晶硅，对其进行掺杂可以形成阻值不同的电阻。
[0042]在步骤S2中，如图3所示，对电阻主体10上进行第一种离子注入，所述第一种离子注入采用B或者BF2，从而可以改变电阻主体10的阻值。本申请中，主要是通过注入不同离子注入浓度来得到不同的电阻值，例如，如需要得到HRP电阻阻值为I千欧姆的高阻值器件，一般注入离子浓度B或BF2为8*10 14cm3;同样当离子注入浓度为2.7*10 14Cm3时，得到的HRP电阻阻值大约为3千欧姆。具体的注入浓度可以根据不同的电阻阻值来决定，在此不作限定。
[0043]请参考图4，在步骤S3中，在所述电阻主体10上形成光阻20，所述光阻20暴露出部分电阻主体10，遮挡住无需进行第二种离子注入的部分。由于电阻具有多种功能，有些需要改变阻值，而有些无需改变阻值，因此在制备过程中可以采用光阻20进行遮挡。
[0044]请参考图5，在步骤S4中，在暴露出的电阻主体10上进行第二种离子注入，所述第二种离子注入的离子类型包括O离子；所述第二种离子注入可以采用02。
[0045]在第二种离子注入完成之后，通常还需要进行快速热退火(RTA)工艺处理，形成HRP电阻，其中，快速热退火工艺能够激活掺杂的杂质。所述快速热退火工艺的温度范围是800°C~ 1200°C，例如是1000°C，退火时间范围是Is?60min，例如是30s。
[0046]在本实施例中，所述第二种离子注入的深度与所述第一种离子注入的深度相同，用于确保O离子能够与B离子完全反应，有利于改变HRP电阻的阻值。此外，优选的，所述第二种离子注入的浓度高于所述第一种离子注入的浓度I?3个数量级，能够进一步有效的改变确保O离子能够与B离子完全反应，有利于改变HRP电阻的阻值。
[0047]在本实施例的另一方面，还提出了一种改变HRP电阻阻值的方法，用于改变HRP电阻的阻值，所述的HRP电阻采用如上文所述的HRP电阻的制备方法制备而成，包括步骤:
[0048]若使所述HRP电阻的阻值增大，则在预定光强下照射所述HRP电阻；
[0049]若使所述HRP电阻的阻值减小，则在预定温度下对所述HRP电阻进行热处理。
[0050]具体的，可以使HRP电阻在光强范围是AMl?AM2时照射I小时?2小时，例如在光强为AM1.5时照射1.5小时，从而可以促使B离子和O离子反应产生83021复合体，降低B离子的浓度，从而可以改变HRP电阻的阻值，使HRP电阻的阻值增大。
[0051 ] 相反的，若使所述HRP电阻的阻值减小，则在温度为100 °C?250 V下对所述HRP电阻进行热处理O?20小时，例如是在温度为150°C下对HRP电阻进行热处理10个小时，使形成的BsO2l复合体分解，释放出B离子，增加B离子的浓度，从而能够降低HRP电阻的阻值。
[0052]可见，能够通过上述方法在一定范围内改变HRP电阻的阻值，有利于应用在器件中，实现不同的功能。
[0053]综上，在本发明实施例提供的HRP电阻的制备方法及改变其阻值的方法中，对电阻主体进行第一种离子B的注入，然后再进行第二种离子O的注入，由于在一定光照条件下，替位B与间隙O形成不会影响阻值的BsO2l复合体，使B的载流子浓度降低从而可以改变电阻的性质，进而可以改变HRP电阻的阻值，并且，该制备方法简单易行，利于生产。进一步的，提出的改变HRP电阻阻值的方法中，若使HRP电阻阻值变大，仅需进行一定时间和强度的光照即可；如需使HRP电阻阻值变小，只需在一定温度下进行热处理即可。
[0054]上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种HRP电阻的制备方法，其特征在于，包括步骤: 提供电阻主体； 在所述电阻主体上进行第一种离子注入，所述第一种离子注入的离子类型包括B离子; 在所述电阻主体上形成光阻，所述光阻暴露出部分电阻主体； 在暴露出的电阻主体上进行第二种离子注入，所述第二种离子注入的离子类型包括O离子； 对所述电阻主体进行快速热退火工艺处理，形成HRP电阻。2.如权利要求1所述的HRP电阻的制备方法，其特征在于，所述第一种离子注入采用B或者BF2。3.如权利要求1所述的HRP电阻的制备方法，其特征在于，所述第二种离子注入采用O204.如权利要求1所述的HRP电阻的制备方法，其特征在于，所述第二种离子注入的深度与所述第一种离子注入的深度相同。5.如权利要求4所述的HRP电阻的制备方法，其特征在于，所述第二种离子注入的浓度高于所述第一种离子注入的浓度I?3个数量级。6.如权利要求1所述的HRP电阻的制备方法，其特征在于，所述电阻主体为晶体硅。7.如权利要求1所述的HRP电阻的制备方法，其特征在于，所述快速热退火工艺的温度范围是800°C?1200°C，退火时间范围是Is?60min。8.一种改变HRP电阻阻值的方法，用于改变HRP电阻的阻值，所述的HRP电阻采用如权利要求I至7中任一项所述的HRP电阻的制备方法制备而成，其特征在于，包括步骤: 若使所述HRP电阻的阻值增大，则在预定光强下照射所述HRP电阻； 若使所述HRP电阻的阻值减小，则在预定温度下对所述HRP电阻进行热处理。9.如权利要求8所述的改变HRP电阻阻值的方法，其特征在于，所述光强范围是AMl?AM2o10.如权利要求8所述的改变HRP电阻阻值的方法，其特征在于，所述光照时间范围是I小时?2小时。11.如权利要求8所述的改变HRP电阻阻值的方法，其特征在于，所述热处理温度范围是 100 °C ?250 °C。12.如权利要求8所述的改变HRP电阻阻值的方法，其特征在于，所述热处理时间范围是O?20小时。
【文档编号】H01L21/02GK105826163SQ201510007133
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年1月7日
【发明人】陈林, 郑展, 徐超
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司