Hrp電阻的制備方法及改變其阻值的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種HRP電阻的制備方法及改變其阻值的方法,對電阻主體進行第一種離子B的注入,然后再進行第二種離子O的注入,由于在一定光照條件下,替位B與間隙O形成不會影響阻值的BsO2i復合體,使B的載流子濃度降低從而可以改變電阻的性質(zhì),進而可以改變HRP電阻的阻值,并且,該制備方法簡單易行,利于生產(chǎn)。進一步的,提出的改變HRP電阻阻值的方法中,若使HRP電阻阻值變大,僅需進行一定時間和強度的光照即可;如需使HRP電阻阻值變小,只需在一定溫度下進行熱處理即可。
【專利說明】
HRP電阻的制備方法及改變其阻值的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導體制造領(lǐng)域,尤其涉及一種HRP電阻的制備方法及改變其阻值的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導體芯片的制造過程中,為了實現(xiàn)器件的某些功能,通常會在芯片中制作一些高阻值器件,例如HRP (High Resistance Poly,高電阻多晶硅)電阻。現(xiàn)有技術(shù)中HRP電阻的常見的制備方法包括如下幾種:
[0003]方法一:在形成的未摻雜的晶體硅特定區(qū)域處直接進行第一種離子注入頂Pl (注入的離子如B或BF2),通過調(diào)節(jié)注入離子的濃度改變晶體硅的阻值,以達到所需的電阻器件;
[0004]方法二:在未摻雜的晶體硅上的一部分區(qū)域進行第一種離子注入頂P1,再通過HRP的光照步驟,在另一部分區(qū)域進行第二種離子注入頂P2,第二種離子注入頂P2的離子類型與第一種離子注入IMPl的離子類型一致,但注入的離子濃度存在差別,同樣能夠通過調(diào)節(jié);
[0005]方法三:同樣在未摻雜的晶體硅上的一部分進行第一種離子注入頂Pl ;再通過HRP光照步驟,在另一部分區(qū)域進行第二種離子注入頂P2,不同的是第二種離子注入頂P2的離子類型與第一種離子注入IMPl的離子類型相反,需要確保的是注入的離子濃度存在一定差別,避免兩者是非完全補償。
[0006]然而,采用上述方法制備形成的HRP電阻一旦完成,其阻值就會被固定,在某些性能方面缺乏可調(diào)節(jié)性,即這種固定高阻值器件的應用條件較為單一且嚴格,對于一些不同的阻值可以實現(xiàn)不同功能的器件來說,這種阻值固定的HRP電阻的器件就難以借以利用,而一種可簡易調(diào)節(jié)電阻的器件價值就能得以體現(xiàn)。
[0007]因此,需要提出一種阻值可調(diào)節(jié)的HRP電阻,以滿足器件的不同功能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種HRP電阻的制備方法及改變其阻值的方法,制備出的HRP電阻阻值能在一定范圍內(nèi)準確變化,可以使器件滿足不同功能。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出了一種HRP電阻的制備方法,包括步驟:
[0010]提供電阻主體;
[0011]在所述電阻主體上進行第一種離子注入,所述第一種離子注入的離子類型包括B離子;
[0012]在所述電阻主體上形成光阻,所述光阻暴露出部分電阻主體;
[0013]在暴露出的電阻主體上進行第二種離子注入,所述第二種離子注入的離子類型包括O離子;
[0014]對所述電阻主體進行快速熱退火工藝處理,形成HRP電阻。
[0015]進一步的,在所述的HRP電阻的制備方法中,所述第一種離子注入采用B或者BF2。
[0016]進一步的,在所述的HRP電阻的制備方法中,所述第二種離子注入采用02。
[0017]進一步的,在所述的HRP電阻的制備方法中,所述第二種離子注入的深度與所述第一種離子注入的深度相同。
[0018]進一步的,在所述的HRP電阻的制備方法中,所述第二種離子注入的濃度高于所述第一種離子注入的濃度I?3個數(shù)量級。
[0019]進一步的,在所述的HRP電阻的制備方法中,所述電阻主體為晶體硅。
[0020]進一步的,在所述的HRP電阻的制備方法中,所述快速熱退火工藝的溫度范圍是800°C~ 1200°C,退火時間范圍是Is?60min。
[0021]本發(fā)明還提出了一種改變HRP電阻阻值的方法,用于改變HRP電阻的阻值,所述的HRP電阻采用如上文任一項所述的HRP電阻的制備方法制備而成,包括步驟:
[0022]若使所述HRP電阻的阻值增大,則在預定光強下照射所述HRP電阻;
[0023]若使所述HRP電阻的阻值減小,則在預定溫度下對所述HRP電阻進行熱處理。
[0024]進一步的,在所述的改變HRP電阻阻值的方法中,所述光強范圍是AMl?AM2。
[0025]進一步的,在所述的改變HRP電阻阻值的方法中,所述光照時間范圍是I小時?2小時。
[0026]進一步的,在所述的改變HRP電阻阻值的方法中,所述熱處理溫度范圍是100°C?250。。。
[0027]進一步的,在所述的改變HRP電阻阻值的方法中,所述熱處理時間范圍是O?20小時。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:對電阻主體進行第一種離子B的注入,然后再進行第二種離子O的注入,由于在一定光照條件下,替位B與間隙O形成不會影響阻值的BsO2l復合體,使B的載流子濃度降低從而可以改變電阻的性質(zhì),進而可以改變HRP電阻的阻值,并且,該制備方法簡單易行,利于生產(chǎn)。
[0029]進一步的,提出的改變HRP電阻阻值的方法中,若使HRP電阻阻值變大,僅需進行一定時間和強度的光照即可;如需使HRP電阻阻值變小,只需在一定溫度下進行熱處理即可。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明一實施例中HRP電阻的制備方法的流程圖;
[0031]圖2至圖5為本發(fā)明一實施例中HRP電阻制備過程中的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的HRP電阻的制備方法及改變其阻值的方法進行更詳細的描述,其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例,應該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明,而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此,下列描述應當被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道,而并不作為對本發(fā)明的限制。
[0033]為了清楚,不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中,不詳細描述公知的功能和結(jié)構(gòu),因為它們會使本發(fā)明由于不必要的細節(jié)而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發(fā)中,必須做出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標,例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制,由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外,應當認為這種開發(fā)工作可能是復雜和耗費時間的,但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0034]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書,本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是,附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0035]請參考圖1,在本實施例中,提出了一種HRP電阻的制備方法,包括步驟:
[0036]S1:提供電阻主體;
[0037]S2:在所述電阻主體上進行第一種離子注入,所述第一種離子注入的離子類型包括B離子;
[0038]S3:在所述電阻主體上形成光阻,所述光阻暴露出部分電阻主體;
[0039]S4:在暴露出的電阻主體上進行第二種離子注入,所述第二種離子注入的離子類型包括O離子;
[0040]S5:對所述電阻主體進行快速熱退火工藝處理,形成HRP電阻。
[0041]具體的,請參考圖2,在步驟SI中,電阻主體10為晶體娃,其可以為單晶娃或者多晶硅,對其進行摻雜可以形成阻值不同的電阻。
[0042]在步驟S2中,如圖3所示,對電阻主體10上進行第一種離子注入,所述第一種離子注入采用B或者BF2,從而可以改變電阻主體10的阻值。本申請中,主要是通過注入不同離子注入濃度來得到不同的電阻值,例如,如需要得到HRP電阻阻值為I千歐姆的高阻值器件,一般注入離子濃度B或BF2為8*10 14cm3;同樣當離子注入濃度為2.7*10 14Cm3時,得到的HRP電阻阻值大約為3千歐姆。具體的注入濃度可以根據(jù)不同的電阻阻值來決定,在此不作限定。
[0043]請參考圖4,在步驟S3中,在所述電阻主體10上形成光阻20,所述光阻20暴露出部分電阻主體10,遮擋住無需進行第二種離子注入的部分。由于電阻具有多種功能,有些需要改變阻值,而有些無需改變阻值,因此在制備過程中可以采用光阻20進行遮擋。
[0044]請參考圖5,在步驟S4中,在暴露出的電阻主體10上進行第二種離子注入,所述第二種離子注入的離子類型包括O離子;所述第二種離子注入可以采用02。
[0045]在第二種離子注入完成之后,通常還需要進行快速熱退火(RTA)工藝處理,形成HRP電阻,其中,快速熱退火工藝能夠激活摻雜的雜質(zhì)。所述快速熱退火工藝的溫度范圍是800°C~ 1200°C,例如是1000°C,退火時間范圍是Is?60min,例如是30s。
[0046]在本實施例中,所述第二種離子注入的深度與所述第一種離子注入的深度相同,用于確保O離子能夠與B離子完全反應,有利于改變HRP電阻的阻值。此外,優(yōu)選的,所述第二種離子注入的濃度高于所述第一種離子注入的濃度I?3個數(shù)量級,能夠進一步有效的改變確保O離子能夠與B離子完全反應,有利于改變HRP電阻的阻值。
[0047]在本實施例的另一方面,還提出了一種改變HRP電阻阻值的方法,用于改變HRP電阻的阻值,所述的HRP電阻采用如上文所述的HRP電阻的制備方法制備而成,包括步驟:
[0048]若使所述HRP電阻的阻值增大,則在預定光強下照射所述HRP電阻;
[0049]若使所述HRP電阻的阻值減小,則在預定溫度下對所述HRP電阻進行熱處理。
[0050]具體的,可以使HRP電阻在光強范圍是AMl?AM2時照射I小時?2小時,例如在光強為AM1.5時照射1.5小時,從而可以促使B離子和O離子反應產(chǎn)生83021復合體,降低B離子的濃度,從而可以改變HRP電阻的阻值,使HRP電阻的阻值增大。
[0051 ] 相反的,若使所述HRP電阻的阻值減小,則在溫度為100 °C?250 V下對所述HRP電阻進行熱處理O?20小時,例如是在溫度為150°C下對HRP電阻進行熱處理10個小時,使形成的BsO2l復合體分解,釋放出B離子,增加B離子的濃度,從而能夠降低HRP電阻的阻值。
[0052]可見,能夠通過上述方法在一定范圍內(nèi)改變HRP電阻的阻值,有利于應用在器件中,實現(xiàn)不同的功能。
[0053]綜上,在本發(fā)明實施例提供的HRP電阻的制備方法及改變其阻值的方法中,對電阻主體進行第一種離子B的注入,然后再進行第二種離子O的注入,由于在一定光照條件下,替位B與間隙O形成不會影響阻值的BsO2l復合體,使B的載流子濃度降低從而可以改變電阻的性質(zhì),進而可以改變HRP電阻的阻值,并且,該制備方法簡單易行,利于生產(chǎn)。進一步的,提出的改變HRP電阻阻值的方法中,若使HRP電阻阻值變大,僅需進行一定時間和強度的光照即可;如需使HRP電阻阻值變小,只需在一定溫度下進行熱處理即可。
[0054]上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不對本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi),對本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動,均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容,仍屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種HRP電阻的制備方法,其特征在于,包括步驟: 提供電阻主體; 在所述電阻主體上進行第一種離子注入,所述第一種離子注入的離子類型包括B離子; 在所述電阻主體上形成光阻,所述光阻暴露出部分電阻主體; 在暴露出的電阻主體上進行第二種離子注入,所述第二種離子注入的離子類型包括O離子; 對所述電阻主體進行快速熱退火工藝處理,形成HRP電阻。2.如權(quán)利要求1所述的HRP電阻的制備方法,其特征在于,所述第一種離子注入采用B或者BF2。3.如權(quán)利要求1所述的HRP電阻的制備方法,其特征在于,所述第二種離子注入采用O204.如權(quán)利要求1所述的HRP電阻的制備方法,其特征在于,所述第二種離子注入的深度與所述第一種離子注入的深度相同。5.如權(quán)利要求4所述的HRP電阻的制備方法,其特征在于,所述第二種離子注入的濃度高于所述第一種離子注入的濃度I?3個數(shù)量級。6.如權(quán)利要求1所述的HRP電阻的制備方法,其特征在于,所述電阻主體為晶體硅。7.如權(quán)利要求1所述的HRP電阻的制備方法,其特征在于,所述快速熱退火工藝的溫度范圍是800°C?1200°C,退火時間范圍是Is?60min。8.一種改變HRP電阻阻值的方法,用于改變HRP電阻的阻值,所述的HRP電阻采用如權(quán)利要求I至7中任一項所述的HRP電阻的制備方法制備而成,其特征在于,包括步驟: 若使所述HRP電阻的阻值增大,則在預定光強下照射所述HRP電阻; 若使所述HRP電阻的阻值減小,則在預定溫度下對所述HRP電阻進行熱處理。9.如權(quán)利要求8所述的改變HRP電阻阻值的方法,其特征在于,所述光強范圍是AMl?AM2o10.如權(quán)利要求8所述的改變HRP電阻阻值的方法,其特征在于,所述光照時間范圍是I小時?2小時。11.如權(quán)利要求8所述的改變HRP電阻阻值的方法,其特征在于,所述熱處理溫度范圍是 100 °C ?250 °C。12.如權(quán)利要求8所述的改變HRP電阻阻值的方法,其特征在于,所述熱處理時間范圍是O?20小時。
【文檔編號】H01L21/02GK105826163SQ201510007133
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年1月7日
【發(fā)明人】陳林, 鄭展, 徐超
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司