[发明专利]半导体器件的形成方法

说明书

本发明的目的在于提供一种便利性良好，防止离子注入缺陷残留的半导体器件的形成方法。本发明为了达成上述目的而完成，提供一种半导体器件的形成方法，其至少具有在硅基板表面进行碳或含碳分子的离子注入A的工序、与进行掺杂剂的离子注入B的工序，并包含对进行所述离子注入A及所述离子注入B后的所述硅基板进行热处理B，减少所述硅基板的所述掺杂剂的离子注入残留缺陷的工序。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件的形成方法，特别是涉及一种减少在硅基板等半导体基板中注入离子后，实施结晶性恢复热处理时所残留的离子注入残留缺陷的方法。

背景技术

在半导体装置的制造工序中，使用有将杂质原子离子化并加速注入硅基板等半导体基板中的离子注入法。为了形成源/漏区的扩散层，作为n型杂质，注入磷、砷、锑，作为p型杂质，注入硼、二氟化硼。若在硅单晶基板中注入离子，则晶格位置的的硅原子被弹出，生成间隙硅(以下，称作“I”)与作为其脱壳的空位(以下，称作“V”)，结晶性降低。当离子的注入量多时，晶体结构发生变化，形成无长程有序但具有短程有序的非晶层(以下，称作“无定形层”)。

在上述离子注入后会进行热处理以恢复结晶性，但在热处理后会残留I凝聚而成的缺陷，有时会导致使器件特性变差的问题。不论基板结构如何均会形成离子注入残留缺陷，不仅在以往的平面型中会形成该缺陷，在用于精细先端器件的Fin结构中也会形成该缺陷。此外，特别是近年来工艺低温化，可能会无法充分地恢复结晶性而残留缺陷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-55232号公报

专利文献2：日本特开平6-338507号公报

专利文献3：日本特开2015-176913号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

作为减少离子注入残留缺陷的手法，专利文献1中提出了一种通过在进行离子注入前，在半导体基板的表面覆盖缓冲层，并从缓冲层上方进行离子注入，从而将晶体缺陷收入缓冲层与扩散层之间的方法。然而，专利文献1中记载的方法在离子注入后需要去除暂时形成的缓冲层，存在工艺变复杂的问题。

专利文献2中提出了一种通过使用在硅基板中离子注入碳后形成有外延层的半导体基板，利用碳加快氧的析出并形成高密度的晶体缺陷，并通过晶体缺陷吸杂残留缺陷，从而减少缺陷的方法。然而，专利文献2中没有任何关于用于防止掺杂剂的离子注入缺陷残留的具体方法的记载。

专利文献3中提出了一种外延晶圆的制造方法，其特征在于，具有在进行团簇离子照射与掺杂剂的离子注入后形成外延层的工序，在团簇离子照射工序中，以使团簇离子的构成元素的浓度分布的峰值在距表面150nm以内的方式进行照射，在掺杂剂的离子注入工序中，以使掺杂剂的浓度分布的峰值在离表面300nm以上的方式进行照射。然而，专利文献3中记载的方法中没有任何关于用于防止掺杂剂的离子注入缺陷残留的具体方法的记载。

本发明为了解决上述技术问题而完成，目的在于提供一种便利性良好，防止离子注入缺陷残留的半导体器件的形成方法。

解决技术问题的技术手段

本发明为了达成上述目的而完成，提供一种半导体器件的形成方法，其至少具有在硅基板表面进行碳或含碳分子的离子注入A的工序、与进行掺杂剂的离子注入B的工序，并包含对进行所述离子注入A及所述离子注入B后的所述硅基板进行热处理B，减少所述硅基板的所述掺杂剂的离子注入残留缺陷的工序。

根据这样的半导体器件的形成方法，能够通过离子注入A将碳离子注入，由此通过掺杂剂的离子注入B而引入的I(间隙硅)与碳键合，从而防止在热处理后残留掺杂剂的离子注入缺陷。