[发明专利]超低寄生电容二极管的制备工艺

说明书

本发明提供的一种超低寄生电容二极管的制备工艺，包括：提供高阻值的P型半导体衬底；在部分所述P型半导体衬底的表面形成P型掺杂区；对所述P型半导体衬底进行热退火工艺处理，所述P型半导体衬底转变为N型半导体衬底，所述P型掺杂区与所述N型半导体衬底形成超低寄生电容二极管。本发明中，通过对热退火工艺温度、时间的调节，衬底中的氧施主浓度逐渐增加，使得超低掺杂的P型衬底逐渐转变为N型，不断地测量PN结的漏电流或电容可以使得低掺杂P型衬底在刚转变成N型衬底时便停止退火工艺，从而形成高阻值的N型衬底，使得先前形成的P型掺杂区和N型半导体衬底形成超低寄生电容二极管。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路技术领域，尤其涉及一种超低寄生电容二极管的制备工艺。

背景技术

CMOS半导体集成电路中需要超低寄生电容二极管，超低寄生电容意味着二极管的两级N型区和P型区都需要超低掺杂或超高电阻率。为了得到超低寄生电容二极管，通常是利用离子注入向低掺杂P型衬底或N型衬底中注入另一种相反类型的杂质以形成PN结或二极管。然而，在低掺杂硅衬底中，磷的特性使得目前大规模量产的N型衬底的电阻率最高只能达到500Ω·cm以下，超过500Ω·cm的衬底无法生产；而P型硅衬底则可以大规模提供超过500Ω·cm的各种高阻值硅衬底。因此，需要提出一种工艺方法形成高电阻低掺杂N型衬底的超低寄生电容二极管。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种超低寄生电容二极管的制备工艺，解决现有技术中难以生产高电阻率N型半导体衬底，从而难以形成高电阻率N型衬底超低寄生电容二极管的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种N型衬底超低寄生电容二极管的制备工艺，包括：

提供高阻值的P型半导体衬底；

在部分所述P型半导体衬底的表面形成P型掺杂区；

对所述P型半导体衬底进行热退火工艺处理，所述P型半导体衬底转变为N型半导体衬底，所述P型掺杂区与所述N型半导体衬底形成超低寄生电容二极管。

可选的，在部分所述P型半导体衬底的表面掺杂硼离子，形成所述P型掺杂区。

可选的，掺杂硼离子的浓度为10⁸原子个数/cm3～10¹⁰原子个数/cm3。

可选的，还包括：

测量所述超低寄生电容二极管的反向漏电流或电容；

当所述反向漏电流或电容未达到预设值时，继续进行所述热退火工艺处理，直至所述超低寄生二极管的反向漏电流或电容达到预设值。

可选的，所述热退火工艺处理过程中，所述P型半导体衬底中的氧施主浓度增加，使得所述P型半导体衬底转变为N型半导体衬底。

可选的，所述热退火工艺处理的温度为300℃～500℃。

可选的，所述热退火工艺处理的时间为5min～20min。

可选的，所述P型半导体衬底的电阻率为大于500Ω·cm。

可选的，所述N型半导体衬底的电阻率为大于500Ω·cm。

与现有技术相比，本发明的超低寄生电容二极管的制备工艺具有以下有益效果：

本发明中，在部分所述P型半导体衬底的表面掺杂形成P型掺杂区，对所述P型半导体衬底进行热退火工艺处理，所述P型半导体衬底转变为N型半导体衬底，P型掺杂区和N型半导体衬底形成超低寄生电容二极管。通过对热退火工艺温度、时间的调节，衬底中的氧施主浓度逐渐增加，使得衬底逐渐由P型转变为N型，且氧施主浓度的进一步增加，使得衬底的电阻率逐渐下降，从而形成高阻值的N型衬底，使得P型掺杂区和N型半导体衬底形成超低寄生电容二极管。

附图说明