[发明专利]对衬底与半导体装置掺杂的方法及对衬底掺杂的系统

权利要求书

1.一种对衬底进行掺杂的方法，其特征在于，包括：

在300℃或高于300℃的植入温度下经由所述衬底的表面将一定剂量的氦物质植入至所述衬底中；

在所述衬底的所述表面上沉积含有掺杂剂的掺杂层；以及

在退火温度下对所述衬底进行退火，所述退火温度高于所述植入温度。

2.根据权利要求1所述的对衬底进行掺杂的方法，其特征在于，所述植入温度介于300℃与600℃之间。

3.根据权利要求1所述的对衬底进行掺杂的方法，其特征在于，所述氦物质包含200eV至5000eV的能量。

4.根据权利要求1所述的对衬底进行掺杂的方法，其特征在于，所述一定剂量的氦物质包括5E15/cm²至1E17/cm²He的剂量。

5.根据权利要求1所述的对衬底进行掺杂的方法，其特征在于，所述掺杂层包括介于0.1nm与3nm之间的厚度。

6.根据权利要求1所述的对衬底进行掺杂的方法，其特征在于，所述掺杂剂包括含有砷、硼、磷或硅的膜。

7.根据权利要求1所述的对衬底进行掺杂的方法，其特征在于，所述衬底包含硅、锗、碳化硅、硅:锗合金、III-V化合物半导体或II-VI化合物半导体中的一者。

8.根据权利要求1所述的对衬底进行掺杂的方法，其特征在于，沉积所述掺杂层是在将所述一定剂量的氦物质植入至所述衬底之前进行。

9.根据权利要求1所述的对衬底进行掺杂的方法，其特征在于，对所述衬底进行退火包括执行快速热退火，其中温度升高的速率大于50℃/s，其中退火温度大于900℃，且其中退火时间少于10秒。

10.根据权利要求1所述的对衬底进行掺杂的方法，其特征在于，包括在所述衬底的所述表面上沉积含有所述掺杂剂的所述掺杂层、将所述一定剂量的氦物质植入至所述衬底及对所述衬底进行退火的各操作是在各操作之间不打破真空的情况下在群集工具中进行，所述对衬底进行掺杂的方法进一步包括：

在将所述一定剂量的氦物质植入至所述衬底之前且在于所述衬底的所述表面上沉积含有所述掺杂剂的所述掺杂层之前移除氧化物层；以及

在将所述一定剂量的氦物质植入至所述衬底之后及在于所述衬底的所述表面上沉积含有所述掺杂剂的所述掺杂层之后且在对所述衬底进行退火之前，在所述衬底上沉积顶覆层，其中移除所述氧化物层及在所述衬底上沉积所述顶覆层是在各操作之间不打破真空的情况下在所述群集工具中进一步执行。

11.一种对半导体装置进行掺杂的方法，其特征在于，包括：

在高于300℃的植入温度下经由衬底的表面将一定剂量的氦植入至所述衬底中，所述一定剂量的氦包括5E15/cm²或高于5E15/cm²的剂量；在所述衬底的所述表面上沉积含有掺杂剂的掺杂层，所述掺杂层具有小于1nm的厚度；以及

在高于600℃的退火温度下对所述衬底进行退火。

12.根据权利要求11所述的对半导体装置进行掺杂的方法，其特征在于，所述衬底中的所述掺杂剂的第一活化水平比当所述植入温度是室温时所述衬底中的所述掺杂剂的第二活化水平高至少五倍。

13.根据权利要求11所述的对半导体装置进行掺杂的方法，其特征在于，进一步包括：

在将所述一定剂量的氦植入至所述衬底之前且在于所述衬底的所述表面上沉积含有所述掺杂剂的所述掺杂层之前移除氧化物层；以及

在对所述衬底进行退火之前在所述掺杂层上沉积顶覆层。