[发明专利]提高离子注入机使用周期的锗注入方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种提高离子注入机使用周期的锗注入方法。 

背景技术

随着半导体制造技术的发展，对半导体工艺中的各工艺要求越来越高。注入工艺是半导体工艺中的重要工艺之一，注入工艺的质量高低直接影响到半导体器件的性能。在注入工艺中，锗注入工艺是常见的离子注入工艺，比如对超浅结的锗注入，锗注入的优劣直接影响到超浅结的性能的优劣。 

请参阅图1，图1为常规的锗注入工艺方法的流程示意图，通常，进行锗注入工艺的方法，包括： 

步骤S11：将晶圆放入离子注入腔室，对腔室抽真空； 

步骤S12：向离子注入腔室内通入锗源； 

步骤S13：将腔室内分解的锗离子注入晶圆内。 

上述锗注入工艺中，锗源通常为GeF₄，由于离子注入腔体的主要元素中含有钨(W)，在注入工艺中，GeF₄分解产生F离子，这些F离子容易与W反应生成WF₆气体，W（s）+6F(g)=>WF₆(g)，而WF₆气体受热分解成W，WF₆(g)+Heat=>W（s）+3F₂(g)，这些W粘附在腔体上，形成不规则的毛屑物，从而影响束流的均一性，导致必须将离子注入机台停机进行清洁和保养后才能正常使用。 

目前，克服上述问题的方法是在GeF₄中加入H₂，在离子注入腔室内，GeF₄分解出Ge离子和F离子，F离子与H₂反应生成HF气体，从而避免了F离子与W的反应，W（s）+F(g)＋H(g)=>W（s）+3HF(g)，然后通过真空泵将HF气体抽出离子注入腔室内。然而，众所周知，H₂是易燃易爆气体， 并且在整个腔室内充满着分解的电子，这样很容易造成爆炸，对整个工艺带来了极大的危险。 

发明内容

为了克服上述问题，本发明的目的旨在改进传统锗注入的方法，避免在离子注入腔体上形成毛屑物，同时降低工艺危险性，提高锗注入工艺后离子注入机的使用周期。 

本发明提供一种提高离子注入机使用周期的锗注入方法，包括： 

步骤S01：将晶圆放入所述离子注入腔室，对所述腔室抽真空； 

步骤S02：向所述离子注入腔室内通入GeF₄和SiH₄气体； 

步骤S03：所述腔室内的电子束激发所述GeF₄和SiH₄气体发生分解，分解的Si⁺、游离的F和游离的H被排出所述腔室； 

步骤S04：所述腔室内分解的Ge⁺注入到所述晶圆内； 

其中， 

所述游离的F和游离的H反应生成HF气体，被抽出所述腔室； 

所述腔室内分解的Si⁺和Ge⁺进入所述引出极的磁场，经加速后，所述Si⁺不能够通过所述磁场而被排除，所述Ge⁺经所述磁场发生偏转后注入所述晶圆内。 

优选地，SiH₄与GeF₄的流量比例大于等于1:1。 

优选地，SiH₄的流量大于零，且小于等于3sccm。 

优选地，所述GeF₄的流量为大于零，且小于等于3sccm。 

优选地，所述引出极磁场为90度磁场。 

优选地，所述Ge⁺经所述引出极磁场发生90度偏转并垂直注入所述晶圆内。 

优选地，所述步骤S02中，采用真空泵将所述游离的F和游离的H以及HF气体抽出所述腔室。 

优选地，所述离子注入机采用的电压为1KV-60KV，真空度为10^-7Pa-10^-6Pa。