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(jìn)行第一種離子B的注入，然后再進(jìn)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(huì)影響阻值的BsO2i復(fù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行一定時(shí)間和強(qiáng)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(jìn)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(dǎo)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(dǎo)體芯片的制造過程中，為了實(shí)現(xiàn)器件的某些功能，通常會(huì)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(jìn)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(dá)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(bǔ)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(huì)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(yīng)用條件較為單一且嚴(yán)格，對于一些不同的阻值可以實(shí)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(jià)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(zhǔn)確變化，可以使器件滿足不同功能。
[0009]為了實(shí)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行快速熱退火工藝處理，形成HRP電阻。
[0015]進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(gè)數(shù)量級。
[0019]進(jìn)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(jìn)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(shí)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(xiàng)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(yù)定光強(qiáng)下照射所述HRP電阻；
[0023]若使所述HRP電阻的阻值減小，則在預(yù)定溫度下對所述HRP電阻進(jìn)行熱處理。
[0024]進(jìn)一步的，在所述的改變HRP電阻阻值的方法中，所述光強(qiáng)范圍是AMl?AM2。
[0025]進(jìn)一步的，在所述的改變HRP電阻阻值的方法中，所述光照時(shí)間范圍是I小時(shí)?2小時(shí)。
[0026]進(jìn)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(jìn)一步的，在所述的改變HRP電阻阻值的方法中，所述熱處理時(shí)間范圍是O?20小時(shí)。
[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(jìn)行第一種離子B的注入，然后再進(jìn)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(huì)影響阻值的BsO2l復(fù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行一定時(shí)間和強(qiáng)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(jìn)行熱處理即可。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明一實(shí)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(shí)施例中HRP電阻制備過程中的剖面示意圖。
【具體實(shí)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(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)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(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)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(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本發(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)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(diǎn)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(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0035]請參考圖1，在本實(shí)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(dāng)離子注入濃度為2.7*10 14Cm3時(shí)，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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shí)間范圍是Is?60min，例如是30s。
[0046]在本實(shí)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(yīng)，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(gè)數(shù)量級，能夠進(jìn)一步有效的改變確保O離子能夠與B離子完全反應(yīng)，有利于改變HRP電阻的阻值。
[0047]在本實(shí)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(yù)定光強(qiáng)下照射所述HRP電阻；
[0049]若使所述HRP電阻的阻值減小，則在預(yù)定溫度下對所述HRP電阻進(jìn)行熱處理。
[0050]具體的，可以使HRP電阻在光強(qiáng)范圍是AMl?AM2時(shí)照射I小時(shí)?2小時(shí)，例如在光強(qiáng)為AM1.5時(shí)照射1.5小時(shí)，從而可以促使B離子和O離子反應(yīng)產(chǎn)生83021復(fù)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(jìn)行熱處理O?20小時(shí)，例如是在溫度為150°C下對HRP電阻進(jìn)行熱處理10個(gè)小時(shí)，使形成的BsO2l復(fù)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(yīng)用在器件中，實(shí)現(xiàn)不同的功能。
[0053]綜上，在本發(fā)明實(shí)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(jìn)行第一種離子B的注入，然后再進(jìn)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(huì)影響阻值的BsO2l復(fù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行一定時(shí)間和強(qiáng)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(jìn)行熱處理即可。
[0054]上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)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(dòng)，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(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(gè)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(shí)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(xiàng)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(yù)定光強(qiáng)下照射所述HRP電阻； 若使所述HRP電阻的阻值減小，則在預(yù)定溫度下對所述HRP電阻進(jìn)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(qiáng)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(shí)間范圍是I小時(shí)?2小時(shí)。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(shí)間范圍是O?20小時(shí)。
【文檔編號(hào)】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