一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括離子摻雜層、氧化物層、多晶硅層和氮化鈦層。所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在所述設(shè)有離子摻雜區(qū)域的離子摻雜層上形成一層氮化鈦保護(hù)層，在使用X射線等高能量射線對(duì)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，可以保護(hù)所述離子摻雜區(qū)域內(nèi)的摻雜離子不受所述X射線等高能量射線的破壞，使得所述摻雜離子的離子摻雜層的性能比較穩(wěn)定；在所述離子摻雜層上設(shè)有氧化物層和多晶硅層，可以使得所述離子摻雜區(qū)域內(nèi)的離子摻雜更加均勻。
【專利說明】一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體工藝技術(shù)中，X射線被廣泛應(yīng)用于對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一系列測(cè)試之中。但當(dāng)使用X射線對(duì)表面進(jìn)行離子摻雜的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，由于X射線具有較高的能量，會(huì)對(duì)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面摻雜離子的濃度及摻雜均勻性產(chǎn)生明顯的影響。請(qǐng)參閱圖1至圖2，其中，圖1為離子摻雜層進(jìn)行X射線測(cè)量前的示意圖，圖2為離子摻雜層進(jìn)行X射線檢測(cè)后的示意圖。由圖1可知，所述離子摻雜層10包括離子摻雜區(qū)域101，所述離子摻雜區(qū)域101內(nèi)摻雜有離子，在進(jìn)行X射線測(cè)量前，所述離子摻雜區(qū)域101內(nèi)的摻雜離子11有規(guī)律地均勻地分布。由圖2可知，在進(jìn)行X射線測(cè)量后，在高能量X射線的照射作用力下，X射線照射區(qū)域內(nèi)的所述摻雜離子11的分布被完全打亂，成無序排列狀態(tài)，所述離子摻雜區(qū)域101內(nèi)的摻雜離子11的濃度發(fā)生了明顯變化，所述摻雜離子11的均勻性變得非常差。
[0003]對(duì)于線上生產(chǎn)過程中的表面進(jìn)行離子摻雜的產(chǎn)品半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，表面的摻雜離子受到X射線的損傷以后，對(duì)其后續(xù)的產(chǎn)品性能的測(cè)量會(huì)產(chǎn)生不良的影響，使得測(cè)量的結(jié)果并不能真實(shí)反映產(chǎn)品的性能。而對(duì)于線上生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，又無法直接對(duì)其離子摻雜情況進(jìn)行測(cè)量，只能通過對(duì)監(jiān)控半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)離子摻雜情況的測(cè)量來間接地反應(yīng)所述產(chǎn)品半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的離子摻雜情況。不過，在使用所述監(jiān)控半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行離子摻雜情況測(cè)量時(shí)，所得到的工藝能量指數(shù)監(jiān)控圖(capability of process index, Cpk)中的數(shù)據(jù)比較混亂，當(dāng)所測(cè)量的數(shù)據(jù)超出設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要花費(fèi)比較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行檢查和重新建立新的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，不利于對(duì)所述Cpk的復(fù)查(review)。
[0004]鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種新的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)用以解決上述技術(shù)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的離子摻雜層上表面沒有設(shè)置保護(hù)層，在對(duì)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)使用X射線進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)時(shí)，高能量的X射線會(huì)對(duì)所述離子摻雜層中摻雜離子的濃度以及摻雜的均勻性產(chǎn)生影響的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括離子摻雜層，所述離子摻雜層包括離子摻雜區(qū)域，所述離子摻雜區(qū)域內(nèi)注入有摻雜離子，其特征在于，所述離子摻雜區(qū)域上設(shè)有氮化鈦層。
[0007]作為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述離子摻雜層為硅基層。
[0008]作為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述離子摻雜區(qū)域內(nèi)的摻雜離子為磷離子。
[0009]作為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述氮化鈦層的厚度為40埃?60埃。
[0010]作為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述氮化鈦層的厚度為50埃。
[0011]作為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述離子摻雜層與所述氮化鈦層之間設(shè)有氧化物層和多晶硅層，所述氧化物層位于所述離子摻雜層中離子摻雜區(qū)域的上表面，所述多晶硅層位于所述氧化物層的上表面，所述氮化鈦層位于所述多晶硅層的上表面。
[0012]作為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述氧化物層的厚度為100埃?200埃，所述多晶硅層的厚度為40埃?60埃。
[0013]作為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述氧化物層的厚度為150埃，所述多晶硅層的厚度為50埃。
[0014]作為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述氧化物層為化學(xué)氣相沉積法制得的氧化物層，所述多晶硅層為化學(xué)氣相沉積法制得的多晶硅層，所述氮化鈦層為化學(xué)氣相沉積法制得的氮化鈦層。
[0015]作為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為經(jīng)過退火處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0016]如上所述，本實(shí)用新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，具有以下有益效果:所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在設(shè)有離子摻雜區(qū)域的離子摻雜層上形成一層氮化鈦保護(hù)層，在使用X射線等高能量射線對(duì)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，可以保護(hù)所述離子摻雜區(qū)域內(nèi)的摻雜離子不受所述X射線等高能量射線的破壞，使得所述摻雜離子的離子摻雜層的性能比較穩(wěn)定；在所述離子摻雜層上設(shè)有氧化物層和多晶硅層，可以使得所述離子摻雜區(qū)域內(nèi)的離子摻雜更加均勻。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)中離子摻雜層進(jìn)行X射線測(cè)量前的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2顯示為現(xiàn)有技術(shù)中離子摻雜層進(jìn)行X射線測(cè)量后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3顯示為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4?圖7顯示為本實(shí)用新型的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法在各步驟中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]元件標(biāo)號(hào)說明
[0022]10 離子摻雜層
[0023]101 離子摻雜區(qū)域
[0024]11 摻雜離子
[0025]20 離子摻雜層
[0026]201 離子摻雜區(qū)域
[0027]21 摻雜離子
[0028]22 氧化物層
[0029]23 多晶硅層
[0030]24 氮化鈦層

【具體實(shí)施方式】
[0031]以下通過特定的具體實(shí)例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0032]請(qǐng)參閱圖3至圖7。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0033]請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括離子摻雜層20、氧化物層22、多晶硅層23和氮化鈦層24 ;所述離子摻雜層20包括離子摻雜區(qū)域201 ；所述離子摻雜層20材料可以為娃、鍺化娃、絕緣體上娃(silicon oninsulator, SOI)、絕緣體上錯(cuò)化娃(silicon germanium on insulator, SGOI)或絕緣體上錯(cuò)(germanium oninsulator, G0I)。優(yōu)選地,本實(shí)施例中，所述離子摻雜層20的材料為娃,所述離子摻雜層20為硅基層。，所述離子摻雜區(qū)域201內(nèi)摻雜有摻雜離子21，所述摻雜離子21可以為現(xiàn)有半導(dǎo)體工藝中所使用的所有摻雜離子中的一種，優(yōu)選的，本實(shí)施例中，所述摻雜離子21為磷離子。所述氧化物層22位于所述離子摻雜區(qū)域201的上表面，所述多晶硅層23位于所述氧化物層22的上表面，所述氮化鈦層24位于所述多晶硅層23的上表面。
[0034]具體的，所述氧化物層22的厚度為100埃?200埃，所述多晶硅層23的厚度為40埃?60埃，所述氮化鈦層24的厚度為40埃?60埃。優(yōu)選地，本實(shí)施例中，所述氧化物層22的厚度為150埃，所述多晶硅層23的厚度為50埃，所述氮化鈦層24的厚度為50埃。
[0035]具體的，所述氧化物層22為化學(xué)氣相沉積法制得的氧化物層22，所述多晶硅層23為化學(xué)氣相沉積法制得的多晶硅層23，所述氮化鈦層24為化學(xué)氣相沉積法制得的氮化鈦層24。
[0036]具體的，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為經(jīng)過退火處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0037]所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在所述離子摻雜層20的摻雜區(qū)域201上形成一層氮化鈦層24作為保護(hù)層，在使用X射線等高能量射線對(duì)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，可以保護(hù)所述離子摻雜區(qū)域201內(nèi)的摻雜離子21不受所述X射線等高能量射線的破壞，使得所述摻雜離子21的離子摻雜層20的性能比較穩(wěn)定。
[0038]請(qǐng)參閱圖4至圖7，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法為:首先，請(qǐng)參閱圖4，提供一離子摻雜層20，所述離子摻雜層20包括一離子摻雜區(qū)域201，在所述離子摻雜區(qū)域201上形成一層氧化物層22 ;其次，請(qǐng)參閱圖5，在所述氧化物層22上形成一層多晶硅層23 ;第三，請(qǐng)參閱圖6，對(duì)所述離子摻雜區(qū)域201進(jìn)行離子摻雜；最后，請(qǐng)參閱圖7，在所述多晶硅層23上形成一層氮化鈦層24。
[0039]具體的，形成所述氧化物層22、多晶硅層23和氮化鈦層24的方法可以為現(xiàn)有半導(dǎo)體技術(shù)中所使用的所有方法中的任意一種。優(yōu)選地，本實(shí)施例中，均采用化學(xué)氣相沉積法形成所述氧化物層22、多晶硅層23和氮化鈦層24。
[0040]需要說明的，在對(duì)所述離子摻雜層20中的離子摻雜區(qū)域201進(jìn)行離子摻雜以后，需要對(duì)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火處理，以使得所述離子摻雜區(qū)域201內(nèi)的離子摻雜更加穩(wěn)定和均勻。
[0041]首先在所述離子摻雜區(qū)域201上形成所述氧化物層22和所述多晶硅層23以后，在對(duì)所述離子摻雜區(qū)域201進(jìn)行離子摻雜，可以使得所述離子摻雜區(qū)域201內(nèi)的離子摻雜更加均勻。
[0042]綜上所述，本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在設(shè)有離子摻雜區(qū)域的離子摻雜層上形成一層氮化鈦保護(hù)層，在使用X射線等高能量射線對(duì)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，可以保護(hù)所述離子摻雜區(qū)域內(nèi)的摻雜離子不受所述X射線等高能量射線的破壞，使得所述摻雜離子的離子摻雜層的性能比較穩(wěn)定；在所述離子摻雜層上設(shè)有氧化物層和多晶硅層，可以使得所述離子摻雜區(qū)域內(nèi)的離子摻雜更加均勻。
[0043]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括離子摻雜層，所述離子摻雜層包括離子摻雜區(qū)域，所述離子摻雜區(qū)域內(nèi)注入有摻雜離子，其特征在于，所述離子摻雜區(qū)域上設(shè)有氮化鈦層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述離子摻雜層為硅基層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述離子摻雜區(qū)域內(nèi)的摻雜離子為磷離子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述氮化鈦層的厚度為40埃?60埃。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述氮化鈦層的厚度為50埃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)中所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述離子摻雜層與所述氮化鈦層之間設(shè)有氧化物層和多晶硅層，所述氧化物層位于所述離子摻雜層中離子摻雜區(qū)域的上表面，所述多晶硅層位于所述氧化物層的上表面，所述氮化鈦層位于所述多晶娃層的上表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述氧化物層的厚度為100埃?200埃，所述多晶硅層的厚度為40埃?60埃。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述氧化物層的厚度為150埃，所述多晶硅層的厚度為50埃。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述氧化物層為化學(xué)氣相沉積法制得的氧化物層，所述多晶硅層為化學(xué)氣相沉積法制得的多晶硅層，所述氮化鈦層為化學(xué)氣相沉積法制得的氮化鈦層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為經(jīng)過退火處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H01L29/06GK204045595SQ201420512511
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】劉媛娜 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司