[發明專利]等離子體沉浸離子注入工藝

有效

• 申請號: 201110424053.2
• 申請日: 2007-12-07
• 公開（公告）號: CN102522324A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李實健;卡提克·雷馬斯瓦米;比亞吉歐·加洛;李東亨;馬耶德·A·福阿德
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/223
• 分類號: H01L21/223
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;鐘強

技術領域

本發明的實施例大體涉及半導體制造工藝及組件領域，尤其涉及通過等離子體沉浸離子注入工藝(plasma?immersion?ion?implantation?process)而將離子注入至基板中的方法。

背景技術

集成電路可包含百萬個以上形成在基板上且彼此于電路內協同執行各種功能的微型電子場效晶體管(例如，互補式金屬氧化物半導體(CMOS)場效晶體管)。一CMOS晶體管包括位于源極及漏極區域之間的柵極結構，該源極及漏極區域形成在基板中。該柵極結構一般包括一柵極電極及一柵極電介質層。該柵極電極位于該柵極電介質層上方，以控制柵極電介質層下方信道區域內電荷載子的流動，信道區域形成在源極及漏極區域之間。

一離子注入工藝典型地用來將離子注入且摻雜至基板內，從而在基板上形成具有欲求(desired)的輪廓與濃度的柵極與源漏極結構。在離子注入工藝期間，不同的工藝氣體或氣體混合物可用以提供離子源物種。當工藝氣體被供應至離子注入處理腔室內時，可以生成RF功率以產生等離子體，而促使工藝氣體中離子解離以及將經解離的離子朝向且進入基板表面加速。在等離子體解離期間會形成雜質(例如經解離的離子物種結合的副產物)，并且雜質會隨著欲求的離子被驅入和/或注入基板內，因而污染基板中的結構。這些非欲求(undesired)的離子物種也會改變基板上所形成結構的濃度、輪廓、尺寸與離子分布，因而不利地影響了整體電子組件性能。

所以，亟需提供一種改良的離子注入工藝。

發明內容

本發明提供一種對基板進行共形摻雜的方法，所述基板具有溝道，所述溝道具有側壁和底部部分，所述方法包括：將基板放置在等離子體腔室內；向所述腔室提供摻雜劑源和蝕刻劑；在所述腔室中形成電感耦合等離子體；給所述基板施加偏壓；以及在將摻雜劑注入所述側壁和所述底部部分時，通過調整摻雜劑源和蝕刻劑進入所述腔室的流速的比率，來對摻雜劑注入所述側壁和所述底部進行控制。

還提供一種將摻雜劑注入基板的方法，所述基板具有溝道，所述溝道具有側壁和底部部分，所述方法包括：將基板放置在等離子體沉浸離子注入腔室中；向所述腔室提供摻雜劑源；由所述摻雜劑源形成等離子體；將摻雜劑注入所述側壁和底部部分；向所述腔室提供蝕刻劑；以及在將摻雜劑注入所述底部部分和所述側壁時，使蝕刻劑與沉積在所述底部部分上的摻雜劑的反應保持平衡。

附圖說明

上面概述的本發明的前述特征可以通過參照實施例而加以詳細地了解，其中一些實施例被繪示在附圖中。然而，應當注意的是，附圖僅繪示出本發明的典型實施例且因此不被視為會限制本發明范圍，本發包含其它等效實施例。

圖1A-1B繪示適于實施本發明的等離子體沉浸離子注入工具的一實施例。

圖2繪示根據本發明一實施例用于等離子體沉浸離子注入工藝的方法的流程圖。

為了有助于了解，盡可能在附圖中使用相同的組件符號。一實施例的構件與特征可以有益地被并入其它實施例中而無須贅述。

然而，應當注意的是，附圖僅繪示出本發明的示范性實施例且因此不被視為會限制本發明范圍，本發包含其它等效實施例。

主要組件符號說明

100??等離子體反應器????102???腔室本體

104??工藝區域??????????106???基板

122??側壁??????????????124???底部

126??頂部??????????????128???基板支撐組件

130??氣體散布板????????132???抽吸口

134??真空泵????????????136???節流閥

140??導管??????????????140’?導管

140a?第一端????????????140a’第一端

140b?第二端??????????140b’第二端

142??芯??????????????142’?芯

144??線圈????????????144’?線圈

146??功率產生器??????146’?功率產生器

148??匹配電路????????148’?匹配電路

150??環??????????????150’?環

152??氣體源??????????154???偏功率產生器

156??匹配電路????????190???等離子體源