抑制P型赝埋层中的硼杂质外扩的方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制P型赝埋层中的硼杂质外扩的方法，工艺步骤为：1)在硅衬底表面淀积氧化硅、氮化硅，然后以氮化硅为阻挡层在P型硅衬底上刻蚀浅沟槽隔离结构，接着形成氧化硅及氧化硅侧墙；2)注入高浓度硼，形成重掺杂P型赝埋层；3)退火推进，同时进行轻度氧化，在P型赝埋层区域和非重掺杂区域的硅表面各生长一层氧化硅；4)注入重掺杂N型赝埋层。本发明专利技术通过在退火推进的同时，进行轻度氧化，在P型赝埋层区域的硅表面生长一层较厚的氧化硅，而在非重掺杂区域的硅表面生长一层较薄的氧化硅，抑制了P型赝埋层中的硼杂质的外扩，同时又不会影响到后续的N型赝埋层注入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种抑制P型赝埋层中的硼杂质外扩的方法。
技术介绍
在上海华虹NEC 电子有限公司的 SiGe BiCMOS(SiGe Bipolar Complementary Metal OxideSemiconductor,娃锗双极互补金属氧化半导体)工艺中，采用了独创的深孔接触工艺和赝埋层(Pseudo Buried Layer),可以使器件具有面积小、成本低等特点。其中,赝埋层工艺的现行工艺步骤为I)在硅衬底表面淀积氧化硅102、氮化硅103，然后以氮化硅为阻挡层在P型硅衬底上刻蚀浅沟槽隔离(STI) 401结构，接着制作氧化硅104以及氧化硅侧墙105。氮化硅103 阻挡层的厚度为300 1000埃米。氧化硅侧墙105的厚度为200 1200埃米。2)在STI表面注入一道高浓度的P型杂质硼，形成重掺杂的P型赝埋层106，如图1 (a)所示。注入剂量为IeHcnT2 lel6cnT2,能量范围是5keV 50keV。由于有源区有氮化硅103硬掩膜层作为阻挡层，在注入能量足够小的时候，杂质不会穿透硬掩膜层进入有源区。同时，氧化硅侧墙105的存在也防止了杂质注入到有源区的侧壁。3)退火，推进杂质扩散。退火温度为950摄氏度，时间30分钟。由于赝埋层注入的区域是在STI表面，为了实现杂质横向扩散进入有源区底部，必须加入一定的退火工艺，增加横向扩散。而由于P型赝埋层中注入的杂质是硼，退火推进过程中，硼原子会外扩，如图1(b)所示，造成未掺杂或者N型淡掺杂区域501在浅沟槽表面掺入硼，变成P型区域201。4)在STI表面再注入一道高浓度的N型杂质磷，形成重掺杂的N型赝埋层301。最后形成的器件结构如图1(c)所示，N型淡掺杂区域501在浅沟槽表面存在P型区域201。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种抑制P型赝埋层中的硼杂质外扩的方法，它可以确保SiGe BiCMOS产品的性能。为解决上述技术问题，本专利技术的抑制P型赝埋层中的硼杂质外扩的方法，包括以下步骤I)在硅衬底表面淀积氧化硅、氮化硅，然后以氮化硅为阻挡层在P型硅衬底上刻蚀浅沟槽隔离结构，接着形成氧化硅及氧化硅侧墙； 2)在浅沟槽隔离结构表面注入一道高浓度的P型杂质硼，形成重掺杂的P型赝埋层;3)退火推进，同时进行轻度氧化，在P型赝埋层区域的硅表面和非重掺杂区域的娃表面各生长一层氧化娃;4)浅沟槽隔离结构表面注入一道高浓度的N型杂质，形成重掺杂的N型赝埋层。本专利技术通过在退火推进的同时，进行轻度氧化，在P型赝埋层区域的硅表面生长一层较厚的氧化硅，而在非重掺杂区域的硅表面生长一层较薄的氧化硅，如此抑制了 P型赝埋层中的硼杂质的外扩，同时又不会影响到后续的N型赝埋层注入，确保了 SiGe BiCMOS 产品的性能。附图说明图1是现行的SiGe BiCMOS的赝埋层工艺方法示意图。图2是本专利技术的SiGe BiCMOS的赝埋层工艺方法示意图。图中附图标记说明如下101 :硅衬底102 :氧化硅103 :氮化硅104 :氧化硅105 :氧化硅侧墙106 P型赝埋层201 P型区域(表面受到P型赝埋层外扩的硼再掺杂的区域)202 :氧化硅(较薄)203 :氧化硅(较厚)301 N型赝埋层401 :浅沟槽隔离(STI)501 :N型淡掺杂区域具体实施方式为对本专利技术的
技术实现思路
、特点与功效有更具体的了解，现结合图示的实施方式，详述如下为了抑制P型赝埋层中的硼杂质外扩，本专利技术对SiGe BiCMOS的赝埋层工艺流程进行了改进，采用了如下工艺步骤I)在P型硅衬底101表面淀积氧化硅102、氮化硅103 ;然后以氮化硅103作为阻挡层，刻蚀出浅沟槽隔离(STI)401结构；接着再制作氧化硅104以及氧化硅侧墙105。其中，氮化硅103的厚度为300 1000埃米。氧化硅侧墙105的厚度为200 1200埃米。2)在STI表面注入一道高浓度的P型杂质硼，形成重掺杂的P型赝埋层106，如图2(a)所示。注入剂量为IeHcnT2 lel6cnT2,能量范围是5keV 50keV。3)退火，推进硼杂质扩散，同时进行轻度氧化，在P型赝埋层106所在区域的硅表面生长一层较厚的氧化硅203，以抑制硼的外扩；而在非重掺杂区域的硅表面生长 一层较薄的氧化硅202，如图2(b)所示。退火的温度为900 1000摄氏度，时间30 60分钟。由于氧化硅202的厚度较薄，因此不会影响到后续的注入工艺。4)在STI表面注入一道高浓度的N型杂质磷，形成重掺杂的N型赝埋层301。最后形成的器件结构如图2(c)所示，N型淡掺杂区域501在浅沟槽表面已不存在 P型区域。本文档来自技高网...

【技术保护点】
抑制P型赝埋层中的硼杂质外扩的方法，包括步骤：1)在硅衬底表面淀积氧化硅、氮化硅，然后以氮化硅为阻挡层在P型硅衬底上刻蚀浅沟槽隔离结构，接着形成氧化硅及氧化硅侧墙；2)在浅沟槽隔离结构表面注入一道高浓度的P型杂质硼，形成重掺杂的P型赝埋层；3)退火推进；4)浅沟槽隔离结构表面注入一道高浓度的N型杂质，形成重掺杂的N型赝埋层；其特征在于，步骤3)，在退火的同时进行轻度氧化，在P型赝埋层区域的硅表面和非重掺杂区域的硅表面各生长一层氧化硅。

【技术特征摘要】
1.抑制P型赝埋层中的硼杂质外扩的方法，包括步骤 1)在硅衬底表面淀积氧化硅、氮化硅，然后以氮化硅为阻挡层在P型硅衬底上刻蚀浅沟槽隔离结构，接着形成氧化硅及氧化硅侧墙； 2)在浅沟槽隔离结构表面注入一道高浓度的P型杂质硼，形成重掺杂的P型赝埋层； 3)退火推进； 4)浅沟槽隔离结构表面注入一道高浓度的N型杂质，形成重掺杂的N型赝埋层； 其特征在于，步骤3)，在退火的同时进行轻度氧化，在P型赝埋层区域的硅表面和非重掺杂区域的娃表面各生长一层氧化娃。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬华，段文婷，石晶，钱文生，胡君，
申请(专利权)人：上海华虹NEC电子有限公司，
类型：发明
国别省市：