CN106252213B - 防止重掺杂的硅衬底边缘的离子析出的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种防止重掺杂的硅衬底边缘的离子析出的方法，包括：提供一硅衬底，硅衬底为含有第一种离子的重掺杂硅衬底；对硅衬底边缘区域进行第二种离子注入，以在硅衬底边缘区域形成防止硅衬底边缘的重掺杂离子析出的阻挡层；其中，第一种离子和第二种离子不相同。本发明通过对硅衬底边缘进行离子注入，从而形成防止硅衬底边缘重掺杂离子析出的阻挡层，有效避免了硅衬底边缘离子扩散析出，确保了后续工艺质量。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种防止重掺杂的硅衬底边缘的离子析出的方法。
背景技术
CMOS图像传感器(CIS，CMOS Image sensor)制程中，目前硅衬底均采用重掺杂的基底(约0.01ohm阻值基底)，以便于提高硅衬底对金属污染的捕获能力以及对硅衬底的研磨速率，以便于优化器件白点的状况以及后段背照式图像传感器(BSI)工艺的加工制造。
目前业界12寸CIS为防止基底硼析出采用了背封低温氧化物薄膜(LTO)的方法，包括：在硅衬底中进行重掺杂，然后，在硅衬底背面形成LTO薄膜，再在硅衬底表面形成外延层(EPI)。然而，在实际工艺过程中，在形成LTO薄膜之后的后续CIS工艺中，硅衬底中的重掺杂的离子仍然会通过硅衬底边缘扩散出去，影响到后续其它工艺，例如，采用重硼掺杂硅衬底，在炉管热工艺制程中，硼会通过硅衬底边缘扩散，从而影响到整个炉管内环境的洁净度。
发明内容
为了克服以上问题，本发明旨在提供一种防止重掺杂的硅衬底边缘的离子析出的方法。
为了达到上述目的，本发明防止重掺杂的硅衬底边缘的离子析出的方法,包括：
步骤01：提供一硅衬底，所述硅衬底为含有第一种离子的重掺杂硅衬底；
步骤02：对硅衬底边缘区域进行第二种离子注入，以在硅衬底边缘区域形成防止硅衬底边缘的重掺杂离子析出的阻挡结构；其中，第一种离子和第二种离子不相同。
优选地，在所述步骤01和所述步骤02之间还包括：在硅衬底背面沉积低温氧化物薄膜。
优选地，在所述步骤02中，在阻挡结构形成之后，还在硅衬底背面沉积低温氧化物薄膜。
优选地，所述步骤02之后，还包括：在硅衬底正面进行外延层生长。
优选地，所述硅衬底边缘区域为所述硅衬底边缘向外凸出的区域且不与低温氧化物薄膜重叠。
优选地，所述硅衬底边缘区域为所述硅衬底边缘向外凸出的区域最外侧向内不大于3mm的区域。
优选地，所述第二种离子注入时采用的注入元素包括N和/或O。
优选地，所述第一种离子为硼，第二种离子为氮。
优选地，所述第二种离子注入时采用的离子注入剂量为1E9-1E18/cm2。
优选地，所述第二种离子注入时采用的离子注入能量为10KeV-16KeV。
本发明通过对硅衬底边缘进行离子注入，从而形成防止硅衬底边缘重掺杂离子析出的阻挡层，有效避免了硅衬底边缘离子扩散析出，确保了后续工艺质量。
附图说明
图1为本发明的一个较佳实施例的防止重掺杂的硅衬底边缘的离子析出的方法的流程示意图
图2-5为本发明的一个较佳实施例的防止重掺杂的硅衬底边缘的等离子析出的方法的各制备步骤示意图
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
以下结合附图1-5和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。
请参阅图1，本实施例的防止重掺杂的硅衬底边缘的离子析出的方法，包括：
步骤01：请参阅图2，提供一硅衬底1，硅衬底1为含有第一种离子的重掺杂硅衬底；
具体的，硅衬底1可以为单晶硅衬底、多晶硅衬底或非晶硅衬底。本实施例中，重掺杂的硅衬底的形成可以但不限于采用含有第一种离子经注入形成，可以采用硼(B)离子或者氟化硼(BF2)进行离子注入，在硅衬底中形成B离子重掺杂。
步骤02：请参阅图3，在硅衬底1背面沉积低温氧化物薄膜2；
具体的，采用气相沉积法来沉积低温氧化物薄膜2；
步骤03：请参阅图4，对硅衬底1边缘区域进行第二种离子注入，以在硅衬底1边缘区域形成防止硅衬底1边缘的重掺杂离子析出的阻挡结构3；其中，第一种离子和第二种离子不相同；
具体的，硅衬底1边缘区域可以为硅衬底1边缘向外凸出的区域且不与低温氧化物薄膜2重叠，较佳的，硅衬底1边缘区域为硅衬底1边缘向外凸出的区域最外侧向内不大于3mm的区域，较佳的，为硅衬底1边缘向外凸出的区域最外侧向内1-2mm之内的区域；第二种离子注入时可以采用的注入元素包括N和/或O。本实施例中，第二种离子为N。较佳的，第二种离子注入时采用的离子注入剂量为1E9-1E18/cm2。第二种离子注入时采用的离子注入能量为10KeV-16KeV。这里，第二种离子注入时可以从硅衬底边缘区域正面和背面注入，也可以仅从硅衬底边缘区域正面注入，也可以仅从硅衬底边缘区域背面注入。
步骤04：请参阅图5，在硅衬底1正面进行外延层生长4。
需要说明的是，本发明的其它实施例中，还可以在第二种离子注入形成阻挡结构之后，再在硅衬底背面沉积低温氧化物薄膜。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书为准。
Claims (8)
1.一种防止重掺杂的硅衬底边缘的离子析出的方法，其特征在于，包括：
步骤01：提供一硅衬底，所述硅衬底为含有第一种离子的重掺杂硅衬底；
步骤02：对硅衬底边缘区域进行第二种离子注入，以在硅衬底边缘区域形成防止硅衬底边缘的重掺杂离子析出的阻挡结构；其中，第一种离子和第二种离子不相同,所述阻挡结构形成之前或者之后，在硅衬底背面沉积低温氧化物薄膜，所述硅衬底边缘区域为所述硅衬底边缘向外凸出的区域且不与低温氧化物薄膜重叠。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤02中，在阻挡结构形成之后，还在硅衬底背面沉积低温氧化物薄膜。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤02之后，还包括：在硅衬底正面进行外延层生长。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅衬底边缘区域为所述硅衬底边缘向外凸出的区域最外侧向内不大于3mm的区域。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二种离子注入时采用的注入元素包括N和/或O。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一种离子为硼，第二种离子为氮。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二种离子注入时采用的离子注入剂量为1E9-1E18/cm2。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二种离子注入时采用的离子注入能量为10KeV-16KeV。
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|---|---|---|---|---|
| CN1870219A (zh) * | 2006-06-09 | 2006-11-29 | 河北工业大学 | 提高p型硅外延电阻率一致性的控制方法 |
| CN102453958A (zh) * | 2010-10-21 | 2012-05-16 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 一种降低外延自掺杂效应的方法 |
| CN104112653A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-10-22 | 北京燕东微电子有限公司 | 一种自补偿背封半导体衬底的制备方法 |
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