CN100474533C - 一种在有源区表面制作5000欧姆以上的超高电阻的方法 - Google Patents

一种在有源区表面制作5000欧姆以上的超高电阻的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在有源区表面制作超高电阻的方法，包括如下步骤：步骤一、在硅衬底上淀积一层牺牲氧化层；步骤二、进行高能量低剂量的磷注入；步骤三、进行退火和杂质激活；步骤四、制作电阻接触电极。本发明方法通过直接在有源区进行高能量低剂量的磷注入可以得到5000欧姆/方块以上的超高电阻，有效简化了器件结构，而且工艺简单，可节约制作成本，提高了器件的可靠性。

Description

一种在有源区表面制作5000欧姆以上的超高电阻的方法
技术领域
本发明涉及一种集成电路制造工艺，尤其涉及一种在有源区表面制作超高电阻的方法。
背景技术
超高电阻是集成电路中常用的元器件，目前半导体工艺界常用的几种实现高电阻的方法如图1所示，有以下三种：①利用STI(Shallow TrenchIsolation，浅沟道隔离槽)下的N型阱；②对多晶硅进行反掺杂实现高电阻；③生长一层低掺杂的外延层作高阻。这三种常规制作方法较为繁琐，结构比较复杂，而且工艺步骤多，不仅造成工艺成本过高，还对成品率的提高带来负面影响。STI法由于氧化硅厚度不好控制，容易导致阻值不稳定；而长外延在一般的MOS工艺中不常用，所以很少采用；并且这几种方法不易形成5000欧姆/方块以上的超高电阻。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在有源区表面制作5000欧姆以上的超高电阻的方法，比现有技术更容易实现且可靠性高，并且能得到更高的电阻值。
为解决上述技术问题，本发明方法包括如下步骤：步骤一、在硅衬底上淀积一层牺牲氧化层；步骤二、进行高能量低剂量的磷注入，其中所述磷注入的能量为500千电子伏，剂量为1.2×1012到1.6×1012每平方厘米；步骤三、进行退火和杂质激活；步骤四、制作电阻接触电极。
本发明方法通过直接在有源区进行高能量低剂量的磷注入可以得到5000欧姆/方块以上的超高电阻，有效简化了器件结构，而且工艺简单，可节约制作成本，提高了器件的可靠性。
附图说明
图1是目前常用的几种高电阻结构；
图2是本发明方法中超高电阻的制作过程示意图；
图3本发明方法的一个具体实施例的流程图，即P型衬底磷注入N阱电阻；
图4是图3具体实施例中磷和硼的浓度随硅片深度变化图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明原理即是采用了在有源区直接进行离子注入掺杂的方法，巧妙地运用高能量，低剂量的磷注入，实现了超高阻电阻的制作。
如图2所示，是本发明方法中5000欧姆以上的超高电阻的制作过程示意图。即首先在硅衬底上淀积一层牺牲氧化层，然后进行高能量低剂量的磷注入，再进行退火和杂质激活，最后制作电阻接触电极。
下面以P型衬底磷注入N阱电阻的制作过程，进一步解释本发明。
如图3所示，是该具体实施例的流程图。首先生长牺牲氧化层，厚度为
Figure C200510111421D0004150935QIETU
；然后进行高能量低剂量磷注入，其中能量达到500千电子伏，剂量分别为1.2×1012、1.4×1012、1.6×1012cm-2(每平方厘米)，角度为0度；再在1000℃下退火30分钟；最后制作接触电极。用TCAD(技术计算机辅助设计)模拟验证，本实施例三种试验条件下达到的电阻值如下表一：
如表一所示，最高阻值达到了6930欧姆/方块，最低也超过了5000欧姆/方块，这是用目前常用高阻制作方法是很难达到的，并且剂量越低，阻值越高。
 
离子注入 剂量(cm<sup>-2</sup>) 能量(Kev) 角度(度) HR阻值(欧姆/方块)
磷注入 1.2×10<sup>12</sup> 500 0 6930
磷注入 1.4×10<sup>12</sup> 500 0 5820
磷注入 1.6×10<sup>12</sup> 500 0 5040
表一
另外运用高能量低剂量的注入能得到如图4所示杂质分布，一是防止表面形成PN结，二是控制磷峰值的深度；图4是本具体实施例中磷和硼的浓度随硅片深度变化图。
综上所述，本发明提出了一种新的在有源区表面制作超高电阻的方法，通过在有源区直接进行离子注入掺杂的方法，巧妙地运用高能量低剂量的磷注入，可以得到5000欧姆/方块以上的超高电阻。该方法有效简化了器件结构，除了降低了成本外，还增加了工艺的稳定性，提高了器件的可靠性，提高了产品的成品率。

Claims (2)

1、一种在有源区表面制作5000欧姆以上的超高电阻的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在硅衬底上淀积一层牺牲氧化层；步骤二、进行高能量低剂量的磷注入，其中所述磷注入的能量为500千电子伏，剂量为1.2×1012到1.6×1012每平方厘米；步骤三、进行退火和杂质激活；步骤四、制作电阻接触电极。
2、根据权利要求1所述的在有源区表面制作5000欧姆以上的超高电阻的方法，其特征在于，所述步骤一牺牲氧化层的厚度为200埃；所述步骤三退火温度为1000℃，时间为30分钟。
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