[發明專利]使用十八硼烷自我非晶體化注入物的無缺陷接點形成

無效

• 申請號: 200980138301.8
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN102165561A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: J·李;A·M·亨特;B·E·亞當斯;T·莫菲特;S·莫法特
• 申請（專利權）人: 應用材料股份有限公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸嘉

技術領域

本發明所描述的具體實例涉及一種半導體生產方法。更具體地說，本發明的具體實例涵蓋摻雜半導體基板的方法。

背景技術

隨著半導體技術的發展，半導體基板上形成的裝置逐漸變小。隨著裝置逐漸變小，生產商正不斷地向開發制造裝置的生產工藝提出挑戰。當前，正在部署制造工藝以制造出具有45nm臨界尺寸的裝置。研究者正忙于開發針對具有20nm或更小臨界尺寸裝置的下一代工藝。在這些極限尺寸中，禁止在基板中注入摻雜劑。在傳統的硼摻雜工藝中，(例如)用足以穿透晶格到預定深度的能量將硼原子導向基板，并且隨后使基板退火以分布硼并且使其活化(將硼附接至晶體網狀物)。隨著裝置尺寸逐漸變小，對注入深度的控制變得更加關鍵。期待下一代裝置具有深度不超過約50個原子層的接點。

注入問題由接點深度減小引起。因為離子必須較慢地移動以避免注入得過深，所以在同種電荷離子間的排斥電荷迫使所述離子偏離它們的預期通路。為了補償這個效果，在基板表面附近磁性地使快速移動離子減速。盡管如此，離子束減速會導致“能量污染”，這是由在減速期間或在減速之前在快速移動的離子與無法定位之中性粒子之間的電荷交換引起的。快速移動之中性粒子未受束減速器影響并且深深地注入到基板中。

小離子也穿過晶格形成溝道。因為晶格具有許多離子無障礙足以通過的空隙，所以更多離子將沿這些“溝道”向下移動，從而產生極大變化的注入深度。為了減小進入溝道的趨勢，許多生產商已經訴諸于對基板表面“預非晶體化”以去除形成溝道的任何機會。預非晶體化也可通過在固體基質內部開放更多用于離子穿透的空間來提高注入劑量。盡管如此，對基板預非晶體化需要更多退火以活化摻雜劑，因為晶體結構已被完全擾亂至相當深度并且必須修復。這會引起不必要的摻雜劑擴散和殘留的末段區(End?of?Rang；EOR)損害。

因此，一直需要更好的方法將摻雜劑注入到具有高摻雜劑劑量和活化性、低薄層電阻和摻雜劑均勻分布的淺接點，。

發明內容

本文所描述的具體實例提供了一種處理一基板的方法，其包含：將硼大分子注入到所述基板的一表面中；熔化注入有所述硼大分子的所述基板的所述表面；再固化注入有所述硼大分子的所述基板的所述表面；和使所述基板的所述表面退火。在某些具體實例中，硼大分子包含具有至少十六個硼原子的硼集合。

其他具體實例提供了一種處理一基板的方法，其包含：將十八硼烷注入到所述基板的所述表面中；和通過反復地加熱和冷卻注入區使基板注入區退火。

附圖說明

因此，可詳細理解本發明的上述特征的方式，可參考具體實例獲得上文簡要概述的本發明的更特定描述，其中某些具體實例圖示于附圖中。然而，應注意，附圖僅圖示本發明的典型具體實例，因此不欲視為本發明范圍的限制，因為可設計其它同等有效的具體實例。

圖1A為根據一個具體實例的設備的示意剖視圖；

圖1B為圖1A的設備的透視圖；

圖2為概述根據一個具體實例的方法的流程圖；

圖3為概述根據另一具體實例的方法的流程圖；

圖4為可用于實施本文所描述的具體實例的退火系統的示意圖；

圖5為基板的俯視圖的示意圖，該基板含有配置呈一列陣的四十個正方形骰塊；和

圖6為概述根據另一具體實例的方法的流程圖。

為了幫助理解，在可能的情況下使用相同元件符號代表圖式中普通的相同元件。設想在于，可將一個具體實例中所公開的元件有益地用于未特定詳述的其它具體實例。

具體實施方式

本文所描述的具體實例一般提供用硼來摻雜半導體基板的方法。向注入腔室提供基板。向腔室提供含硼大分子的氣體混合物。硼大分子經電離并且用所選擇的能量將其朝所述基板加速，所選擇的能量可實現硼大分子對基板表面的較淺注入。硼大分子穿透基板表面并且使基板表面非晶體化，并且分裂成為原子或小集合。隨后使用退火工藝來活化硼摻雜劑。

圖1A描述了等離子體反應器100，其可用于實施根據本發明的一個具體實例的離子注入、氧化物層形成和覆蓋層形成?？蛇m于實施本發明的一個適當反應器為P3i^TM反應器，P3i^TM反應器可購自Applied?Materials，Inc.，Santa?Clara，California。在美國專利申請第11/608,357號中描述了可適于實施本發明的另一反應器。預期本文所描述的方法可實施于適當改良的其他等離子體反應器中，包括來自其他生產商的那些等離子體反應器。