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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及集成电路制造领域,尤其涉及一种基于离子注入的pn结形成方法、存储介质和集成电路器件。
技术介绍
1、在二极管、三极管等集成电路器件的制造过程中,会涉及到基区扩散的工艺。传统的基区扩散方法是采用固态氮化硼扩散,其整体装置如下图1所示,将氮化硼源片与硅片相间地放置于石英舟的v型槽上,并保持平行。用高纯度的n2保护,利用杂质源表面,挥发出杂质蒸汽,在高温下经过一系列化学反应,杂质原子向片内扩散,形成pn结。
2、具体做法是:在扩散温度下(930℃~960℃)通氧10~30分钟,使表层氮化硼与氧气反应生成三氧化二硼。随后放入正片与样片,三氧化二硼与硅在高温下发生反应,产生硼和氧化硅,而生成的硼就会因为高温的缘故向硅片内部扩散。
3、目前的工艺中,基区再扩散的过程本身需要高温处理,故易导致材料损坏,同时也需要消耗大量的能量,又因为工艺操作时是人为手动操作,所以固态源饱和的时间和推拉芯片的速度都会因人而异,从而无法对掺杂层进行精准调控。并且由于硼源片之间的均匀性及扩散过程中炉口至炉尾散热程度的不同,导致基区预扩散方块电阻(ω/□)值无法每次都精确控制在某个特定数值,进而使基区再扩散的湿氧时间无法每次都是定值,从而导致无法独立控制结深和浓度,使制造出来的成品的均匀性和重复性受到很大影响,产品良率较低。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种基于离子注入的pn结形成方法、存储介质和集成电路器件,以解决上述至少一个问题。
2、本申请第一方面,提供了一
3、在经过光刻后的硅衬底上确定待掺杂区域和需要掺杂的标准浓度和标准深度;
4、通过质量分析器从杂质源b2h6中筛选出b3+;
5、通过第一离子注入机按照对应的剂量和能量将所述b3+注入至所述待掺杂区域;
6、将完成掺杂后的区域进行退火处理,形成初始pn结;
7、计算所述初始pn结中的各个掺杂区域的实际浓度、实际深度与标准浓度、标准深度的误差,将误差超过误差阈值的掺杂区域作为待补偿区域;
8、对所述待补偿区域进行b3+再次注入;
9、对b3+再次注入后的区域进行再次退火处理,形成pn结。
10、在其中一个实施例中,所述通过第一离子注入机按照对应的剂量和能量将所述b3+注入至所述待掺杂区域,包括:
11、根据所述标准浓度和标准深度确定注入次数和每次注入的浓度和剂量;
12、通过第一离子注入机按照所确定的次数、浓度和剂量对所述待掺杂区域进行b3+注入。
13、在其中一个实施例中,所述通过第一离子注入机按照对应的剂量和能量将所述b3+注入至所述待掺杂区域,包括:
14、根据所述标准浓度和标准深度确定所述待掺杂区域内的每个位置的注入角度;
15、通过所述第一离子注入机对所述待掺杂区域内的位置按照对应的注入角度和对应的剂量和能量将所述b3+注入至所述待掺杂区域。
16、在其中一个实施例中,在所述第一离子注入机从所述待掺杂区域的第一端相对运动到第二端时,所述注入角度逐渐增大,且在所述第一端对应的注入角度小于90°,处于第二端的注入角度大于90°,所述注入角度为离子注入方向与硅衬底相对于所述第一离子注入机的移动方向所形成的夹角。
17、在其中一个实施例中,所述第一离子注入机从所述待掺杂区域的第一端相对运动到第二端时,所发射出来的剂量和能量保持恒定。
18、在其中一个实施例中,所述方法还包括:获取历史待补偿区域的区域位置和待补偿浓度;基于所述区域位置和所述待补偿浓度对所述注入角度进行修正。
19、在其中一个实施例中,所述对所述待补偿区域进行b3+再次注入,包括:
20、根据所述待补偿区域所需注入的补偿浓度确定第二离子注入机所使用的补偿剂量、补偿能量和与所述硅衬底的注入距离;
21、通过所述第二离子注入机在处于所述待补偿区域的距离为所述注入距离下,向所述硅衬底垂直注入所述补偿剂量和补偿能量的b3+。
22、在其中一个实施例中,所述将完成掺杂后的区域进行退火处理,包括:
23、将所述硅衬底置于预定的退火温度环境中,按照在纯氧环境中退火第一时长、在湿氧环境中退火第二时长、在干氧环境中退火第二时长的顺序进行退火处理。
24、本申请第二方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有可执行指令,所述可执行指令被处理器执行时使所述处理器执行本申请任一项实施例中所述的方法。
25、本申请第三方面,提供了一种集成电路器件,所述集成电路器件包括通过本申请任一项实施例中所述的方法所形成的pn结。
26、与现有技术相比,本申请的有益效果包括:
27、本申请中的基于离子注入的pn结形成方法、存储介质和集成电路器件,通过针对初次形成的pn结的待掺杂区域进行实际浓度、实际深度检查,确定出待补偿区域,并对待补偿区域进行b3+再次注入和再次退火处理,使得可以针对不合格的pn结产品进行补偿修复,提高了pn结的合格率,进而提高了产品良率以及产品制造质量。
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1.一种基于离子注入的PN结形成方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过第一离子注入机按照对应的剂量和能量将所述B3+注入至所述待掺杂区域,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述通过第一离子注入机按照对应的剂量和能量将所述B3+注入至所述待掺杂区域,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述第一离子注入机从所述待掺杂区域的第一端相对运动到第二端时,所述注入角度逐渐增大,且在所述第一端对应的注入角度小于90°,处于第二端的注入角度大于90°,所述注入角度为离子注入方向与硅衬底相对于所述第一离子注入机的移动方向所形成的夹角。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一离子注入机从所述待掺杂区域的第一端相对运动到第二端时,所发射出来的剂量和能量保持恒定。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述待补偿区域进行B3+再次注入,包括:
8.根据权利要求1至
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有可执行指令,所述可执行指令被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。
10.一种集成电路器件,其特征在于,所述集成电路器件包括通过如权利要求1至8中任一项所述的方法所形成的PN结。
...【技术特征摘要】
1.一种基于离子注入的pn结形成方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过第一离子注入机按照对应的剂量和能量将所述b3+注入至所述待掺杂区域,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述通过第一离子注入机按照对应的剂量和能量将所述b3+注入至所述待掺杂区域,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述第一离子注入机从所述待掺杂区域的第一端相对运动到第二端时,所述注入角度逐渐增大,且在所述第一端对应的注入角度小于90°,处于第二端的注入角度大于90°,所述注入角度为离子注入方向与硅衬底相对于所述第一离子注入机的移动方向所形成的夹角。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵旭洁,石彩红,张晓情,王逸飞,万鹏程,程丽娟,
申请(专利权)人:天水天光半导体有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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