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Dokumentenidentifikation DE69730019T2 30.12.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0000897594
Titel KONTROLLE DER P-N-ÜBERGANGSTIEFE UND KANALLÄNGE DURCH ERZEUGUNG VON DIE DOTIERSTOFFDIFFUSION HEMMENDEN ZWISCHENGITTERSTELLEN-GRADIENTEN
Anmelder Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale, Calif., US
Erfinder BUYNOSKI, S., Matthew, Palo Alto, US
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69730019
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 11.04.1997
EP-Aktenzeichen 979185477
WO-Anmeldetag 11.04.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/US97/05894
WO-Veröffentlichungsnummer 0097042652
WO-Veröffentlichungsdatum 13.11.1997
EP-Offenlegungsdatum 24.02.1999
EP date of grant 28.07.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.12.2004
IPC-Hauptklasse H01L 21/265
IPC-Nebenklasse H01L 21/336   H01L 29/08   

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung betrifft Prozesse zur Herstellung flacher Implantationsgebiete und für das Unterdrücken einer Dotierstoffdiffusion in integrierten Schaltungen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

WO 85/00694 offenbart einen Prozess zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit flachen Übergängen. Der Prozess beinhaltet die Implantation einer neutralen Spezies in Gebiete eines Halbleiterkörpers bei verschiedenen Dosismengen und Energien. Anschließend wird eine aktive Spezies in die Struktur eingeführt und nachfolgend wird eine standardmäßige Aktivierungsausheizung ausgeführt. Die angegebenen Dosismengen, die bei der Implantation neutraler Spezies verwendet werden, führen zur Ausbildung amorphen Siliziums.

Die Ausbildung amorphen Siliziums wird in dem Dokument EP-A-0 806 794 vermieden, das eine frühere europäische Anmeldung darstellt und damit nur Stand der Technik im Sinne des Artikels 54 (3) EPC bildet.

FR-A-2 578 096 offenbart einen Prozess zur Herstellung eines MOS-Transistors, wobei sowohl eine inaktive Ionenimplantation als auch eine Implantation aktiver Dotierstoffionen ausgeführt wird.

In dem Maße, wie integrierte Schaltungen kleiner und schneller werden, haben sich MOS-Bauteilstrukturen entwickelt, die kürzere Kanäle und geringere Tiefen der PN-Übergänge in zunehmenden Maße erforderlich machen. Dies ist eine Herausforderung bei der Herstellung dieser Strukturen, die die Ionenimplantation von Dotierstoffen zur Ausbildung von Source-, Drain- und leicht dotierten Drain-(LDD) Gebieten mit einschließt.

Ionen werden implantiert, indem diese mittels eines Hochenergiestrahls auf ein Ziel gerichtet werden. Die Ionen dringen eine gewisse Strecke in das Ziel ein, wobei die Strecke durch Faktoren, etwa die Ionenmasse, die Ionenenergie, die Art des Zielmaterials und die Orientierung des Zielobjekts festgelegt ist. Die Ionen werden innerhalb des Zielobjekts durch eine Reihe von Kollisionen oder Streuereignissen zweier unterschiedlicher Arten abgebremst: Kollisionen mit den kernnahen Elektronen und den Kernen des Zielmaterials oder durch Streuung an den kernnahen Elektronen und Kernen, und durch elektromagnetische Wechselwirkung mit den äußeren Elektronen des Zielmaterials. Wenn die Energie des Ions an einem beliebigen Punkt entlang seiner Bahn zu dem Zielobjekt durch E gegeben ist, ist der Energieverlust auf Grund der Teilchenkollision durch einen Energieverlust pro Einheitslänge Sn(E) gekennzeichnet, der auch als Kernstoppverlust bezeichnet wird. Der Energieverlust aus Wechselwirkungen mit den äußeren Elektronen des Zielobjekts wird durch einen Energieverlust pro Einheitslänge Se(E) gekennzeichnet, der auch als elektronischer Stoppverlust bezeichnet wird. Die Gesamtrate des Energieverlust pro Einheitslänge ist durch die Summe von Sn(E) und Se(E) gegeben.

Ein häufig angewandtes Streumodell für das Berechnen der Kernstoppleistung Sn(E) beinhaltet ein modifiziertes abgeschirmtes atomares Thomas-Fermi-Streupotential. Auf der Grundlage dieses Modells wächst der Kernstoppverlust linear bei kleinen Energien an, erreicht ein Maximum bei einer gewissen Zwischenenergie und wird bei hohen Energien kleiner. Der Kernstoppverlust steigt mit der Masse des implantierten Ions an. Der elektronische Stoppverlust auf Grund der inelastischen Streuung an äußeren Elektronen des Zielobjekts verhält sich ähnlich zu dem Stoppen eines Projektils in einem viskosen Medium und ist ungefähr proportional zu E1/2 in der Form Se(E) = keE1/2, wobei ke eine Konstante ist, die nur geringfügig von dem Ion und den Zielmaterialien abhängt.

Bei geringen Ionenenergien dominiert der Kernstoppverlust und es gibt eine Schwellwertenergie, über der dann die elektronische Streuung überwiegt. Diese Übergangsenergie hängt von der Ionenmasse ab und ist für schwerere Ionen höher. Z. B. ist für Bor Se(E) der vorherrschende Energieverlustmechanismus für Ionenenergien, die größer als ungefähr 10 keV sind.

Die theoretische Verteilung der implantierten Ionen wäre eine Gaussian-Form mit einem Spitzenwert an einer Tiefe, die als projizierte Reichweite Rp bezeichnet wird. Tatsächliche Verteilungen weichen von dem idealen Verhalten auf Grund der kanalbildenden Effekten, die während der Implantation auftreten, und auf Grund einer Dotierstoffdiffusion nach der Implantation ab.

Die Kanalwirkung während der Implantation tritt auf, wenn hoch energetische Ionen in einem Einkristallsubstrat sich in Richtungen ausbreiten, die den Kanälen entsprechen. Kanäle in einem Einkristallgitter sind in Richtungen ausgerichtet, entlang denen die Ionen keine Kerne des Zielobjekts antreffen. Die Ionen werden entlang derartiger offener Kanäle des Gitters entlanggeführt. Diejenigen implantierten Ionen, die sich entlang dieser Kanäle ausbreiten, werden hauptsächlich durch den elektronischen Stoppverlust abgebremst und können daher deutlich tiefer in das Gitter eindringen als Ionen, die sich nicht entlang der Kanäle bewegen. Der Effekt des kanalartigen Ausbreitens ist äußert sensibel auf die einfallende Strahlrichtung relativ zu dem Gitter des Zielobjekts. Diese ist schwierig zu steuern und führt tendenziell dazu, dass abweichende Implantationsprofilausbuchtungen hervorgerufen werden.

An die Implantation schließt sich im Allgemeinen eine Wärmebehandlung an, um die implantierten Ionen elektrisch zu „aktivieren", was dem Substrat Akzeptor- oder Donator-Verhalten verleiht. Diese Wärmebehandlung bewirkt zusammen mit weiteren Wärmebehandlungen in nachfolgenden Prozessen auch eine Diffusion der implantierten Ionen, was nachteilige Auswirkungen hervorruft, etwa das Vergrößern der Tiefe des Übergangs für die Source-Drain-Implantationsbereiche, wodurch das Bauteilverhalten beeinträchtigt wird. Die Diffusionsgeschwindigkeiten sind für die typischerweise verwendeten Dotierstoffe Bor, Arsen und Phosphor unterschiedlich, wobei Bor die höchste Diffusiongeschwindigkeit zeigt. Daher sind die Diffusionsauswirkungen in jenen PMOS-Bauteilen am höchsten, die Akzeptorboratome als P-Dotierstoffe verwenden.

Es wurde viel Aufwand betrieben, um Verfahren zu finden, um das ungewünschte Positionieren und Ändern der Position von Dotierstoffe, etwa von Bor, während der Implantation und während der MOS-Bauteilbearbeitung nach der Implantation zu verhindern. In vielen dieser Verfahren zur Vermeidung von Lageänderungen werden die Auswirkungen der Schäden ausgenutzt, die mit dem Implantieren verknüpft sind. Die wirksame Verwendung implantationsinduzierter Schäden erfordert ein Verständnis der Schadensprofile und der Physik, die bei der Erzeugung von Schäden beteiligt ist.

Kernkollisionen zwischen hochenergetischen implantierten Ionen und dem Zielobjekt können Schäden in dem Zielobjekt hervorrufen. Für ein Einkristallsiliziumzielsubstrat besteht dieser Schaden im Wesentlichen aus einer Versetzung von Siliziumatomen aus ihren Kristallgitterplätzen. Um ein Versetzungsereignis hervorzurufen, muss die an das Siliziumatom durch die Kollision übertragene Energie größer als Edi, die die zum Verschieben des Atoms aus einem Gitterplatz erforderlich Energie repräsentiert. Für Silizium beträgt dieser Wert Edi(Si) ungefähr 15 eV. Ein Versetzungsereignis in Si kann einen freien, d. h. nicht besetzten Gitterplatz ergeben. Der freie Gitterplatz kann mit einem Si-Atom einhergehen, das einen Platz zwischen den Gitterplätzen einnimmt, was als ein Zwischengitterplatz-Si-Atom bezeichnet wird. Dieses Paar aus einem freien Gitterplatz und einem Zwischengitterplatz Si-Atom bildet einen Punktdefekt, der als ein Frenkel-Paar bekannt ist. Die implantierten Ionen erzeugen Zonen mit großer Unordnung, die von Defekten in den Gebieten bevölkert sind, in denen die Ionen ihre kinetische Energie deponieren. Das Gitter kann diverse Stufen an Schäden aufweisen: a) isolierte Punktdefekte oder Defektanhäufungen in im Wesentlichen kristallinen Silizium; b) lokale amorphe Zonen in einer ansonsten kristallinen Schicht; oder c) eine vollständige Amorphisierung. Ein amorphes Gebiet ist als ein Gebiet definiert, das keine Kristallperiodizität aufweist und kann als ein Gebiet beschrieben werden, in welchem die Dichte der versetzten Atome pro Einheitsvolumen näherungsweise bei der atomaren Dichte des Halbleiters liegt.

Wenn lediglich elektronische Streueffekte auftreten, findet kein ausreichender Energieübertrag an Si-Atome statt, um eine Versetzung zu verursachen, so dass ein weitreichender Schaden sich nicht auszubreiten beginnt, sofern die Energie nicht bis zu einem Punkt abgenommen hat, an welchem der Kernstoppverlust signifikant wird. Wenn die Ionenenergie ferner unter Edi absinkt, verschwinden die Versetzungsschäden. Somit ist das stark geschädigte Gebiet in dem Si etwas flacher angeordnet als das mit Dotierstoffen implantierte Gebiet. Eine graphische Darstellung von Schadendichteprofilen im Vergleich mit einer entsprechenden Dotierstoffverteilung ist in 2 gezeigt und wird im Folgenden detaillierter beschrieben.

Die Diffusion von Dotierstoffionen durch ein kristallines Siliziumgitter findet gemäß den grundlegenden Differenzialgleichungen für die Diffusion statt. Wenn es einen Verunreinigungskonzentrationsgradienten dC/dx gibt in einem endlichen Volumen einer Matrixsubstanz, gibt es eine Tendenz des Verunreinigungsmaterials, sich so zu bewegen, dass der Gradient kleiner wird. Wenn die Bewegung für eine ausreichend lange Zeit anhält, wird das Material homogen und die Nettobewegung der Materie hört auf. Nach dem ersten Gesetz von Fick gilt: J = –D[dC(x, t)]/dx, wobei J der Materiefluss durch eine gegebene Fläche und D die Diffusionskonstante für das Material ist, das in dem spezifizierten Trägermedium bei einer spezifizierten Temperatur diffundiert. Wenn Ficks erstes Gesetz so modifiziert wird, um einen Konzentrationsgradienten zu enthalten, der mit der Zeit abnimmt, wobei als Anfangsbedingung eine dünne Schicht aus Dotierstoffmaterial angenommen wird, wird die Konzentration der Dotierstoffe nach dem thermischen Ausheizen bei einer spezifizierten Temperatur für eine gewisse Zeitdauer durch eine Gauss-Verteilung angenähert.

Die Ionen Bor, Arsen, Phosphor und Wismut, die als Dotierstoffe bei der Herstellung integrierter Schaltungen verwendet werden, sind Substitutionsverunreinigungen, die sich an Gitterpunkten des Siliziumgitters ansiedeln. Jüngste Modelle deuten darauf hin, dass für viele Ionengattungen die Diffusion zwischen freien Gitterplätzen in dem Gitter durch die Konzentration der freien Gitterplätze und durch die Konzentration der Siliziumzwischengitterplätze, d. h. durch diejenigen Si-Atome, die von ihren Gitterplätzen versetzt sind, bestimmt ist. Diese Diffusionsmechanismen treten in einem Siliziumeinkristall auf. Diese sind von anderen Diffusionsmechanismen zu unterscheiden, die in Polysilizium oder amorphen Silizium auftreten. Im Falle des Einkristalls kann die Diffusionskonstante der Substitutionsverunreinigung ausgedrückt werden als D = Di + Dv, wobei Di und Dv Komponenten für die Zwischengitterplätze und die freien Gitterplätze des Diffusionskoeffizienten repräsentieren. Die Relativwerte von Di und Dv sind unterschiedlich für unterschiedliche Ionen: von den Dotierstoffen Bor, Indium und Phosphor wird angenommen, dass diese hauptsächlich über die Mechanismen der Zwischengitterplätze diffundieren, wie dies in 3 gezeigt ist, die von S. Crowder in seiner Doktorarbeit beschrieben sind (Stanford University, 1995, Seite 41 bis 43). Das Diffusionsverhalten dieser Dotierstoffe ist daher im Wesentlichen durch die Konzentration der Siliziumzwischengitterplatzatome bestimmt. Die Wismutdiffusion ist hauptsächlich durch die freien Gitterplätze bestimmt, auf Grund der großen Größe, was eine Bewegung der Ionen durch die Zwischengitterräume physikalisch verhindert. Wismut diffundiert daher mittels des langsamen Prozesses des Springens von einem freien Gitterplatz zu einem benachbarten freien Gitterplatz. Einige Ionen, etwa Arsen, können durch sowohl den Mechanismus über die Zwischengitterplätze als auch über die freien Gitterplätze diffundieren. Während freie Gitterplätze nahezu ausschließlich durch das Erzeugen von Punktdefekten während der Implantation hervorgerufen werden, können Siliziumzwischengitterplätze auch durch die Wirkung des Herausschlagens während des Beginns des Ausheizens hervorgerufen werden. In diesem Falle schlägt ein Dotierstoffatom ein Si-Atom heraus, um als Austauschatom zu dienen, und das Siliziumatom wird zu einem überschüssigen Zwischengitterplatzatom. Ein Modell für Zwischengitterplatzprofile auf der Grundlage dieses Mechanismus, der als das +1 Modell bekannt ist, ist in J. Electrochem. Soc. 138, 1160 (1991) von M. Giles beschrieben.

Das Vorhandensein von überschüssigen Siliziumzwischengitterplatzatomen in der Nähe einer implantierten Dotierstoffverteilung, etwa von Bor, ruft einen Effekt hervor, der als Transienten erhöhte Diffusion (TED) bekannt ist. Dieser Effekt zeichnet sich durch einen Gradienten im Konzentrationsprofil überschüssiger Zwischengitterplatzatome aus, wodurch eine starke Erhöhung der Dotierstoffdiffusionsgeschwindigkeit in der „Bergab"-Richtung des negativen Gradienten hervorgerufen wird. Dieser Effekt ist nur von geringer Dauer, und tritt für gewöhnlich nur einige Minuten bei Temperaturen von 800°C auf und findet bei höheren Temperaturen lediglich für einige Sekunden statt, bis die überschüssigen Zwischengitterplatzatome rekombinieren oder anderweitig aus der Nähe des Dotierstoffes entfernt werden. Jedoch kann während dieser kurzen Zeitdauer die effektive Diffusion von Dotierstoffen um einen Faktor von mehr als 10000 verstärkt werden. Da das Schadensmaximum geringfügig flacher angeordnet ist, als das Dotierstoffsmaximum, neigt die verstärkte Diffusion dazu, die Dotierstoffe tiefer in das Silizium zu bewegen. Als Folge davon ist die Bewegung der Dotierstoffatome auf Grund des durch den Implantationsprozess hervorgerufenen Schadens ein wesentlicher bestimmender Faktor der endgültig erreichten Tiefen der Übergänge und der Profilformen.

Eine beabsichtigte Erzeugung geschädigter Gebiete durch Implantation elektrisch inaktiver Gattungen wurde verwendet, um eine ungewünschte Positionierung oder Bewegung von Dotierstoffen zu vermeiden. Kase et al. beschreiben im US-Patent 5,145,795 (1992) ein Verfahren, um den Kanalisierungseffekt während der Implantation zu vermeiden. Gemäß diesem Verfahren wird Argon zuvor implantiert, um eine teilweise kristalline ungeordnete Siliziumschicht zu erzeugen, und anschließend wird Bor direkt in das ungeordnete Gebiet implantiert. Unter Anwendung dieses Verfahrens wird eine Ausbreitung des Bors in Kanälen zum größten Teil vermieden. Der Schaden im Silizium kann durch ein nachfolgendes Ausheizen repariert werden.

Ähnliche Verfahren wurden vorgeschlagen, um die Dotierstoffdiffusion während es Ausheizens nach dem Implantieren zu vermeiden. Milgram et al. beschreiben in Appl. Phy. Lett. 42, 878 (1983) eine Vorimplantation mit einer Argondosis, die ausreicht, um eine amorphe Schicht zu erzeugen, woran sich die Implantation von Bor in das amorphe Gebiet anschließt. Das implantierte Argon bewirkt eine Abnahme der Diffusion von Bor in dem Silizium während den Ausheizvorgängen nach dem Implantieren bis zu Temperaturen bis zu 900°C. Die Autoren schließen daraus, dass die Boratome von den eingebauten Argonatomen eingefangen werden. Es ist bekannt, dass das Vermeiden der Dotierstoffdiffusion durch das Schaffen einer amorphen Schicht Probleme hervorruft, da die dabei in dem Siliziumkristall erzeugten Defekte nicht vollständig durch ein späteres Ausheizen vermieden werden können, sondern diese bleiben teilweise erhalten, wodurch die Eigenschaften des Halbleiterbauteils beeinträchtigt werden. Es sind daher Verfahren zum Vermeiden der Dotierstoffdiffusion in einem Siliziumeinkristall erforderlich, ohne dass dafür eine Amorphisierung hervorgerufen wird.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Es wird ein Prozess bereitgestellt, um durch Implantationsschäden erzeugte Zwischengitterplatzgradienten zu verwenden, um die Dotierstoffdiffusion in kristallinem Silizium zu verhindern, wodurch flache implantierte Übergänge bewahrt bleiben und das laterale Ausbreiten der Dotierstoffe unter das Gate einer MOS-Struktur verringert wird.

Erfindungsgemäß wird ein integrierter Schaltungsprozess entsprechend den angefügten Patentansprüchen 1 und 8 bereitgestellt, um eine nachfolgende Diffusion eines Gebietes implantierter Dotierstoffatome in kristallinem Silizium zu verringern, wobei eine elektrische inaktive Gattung deutlich unterhalb der Dotierstoffimplantation implantiert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Graph implantierter Borprofile in einem Siliziumeinkristall nach dem Ausheizen bei diversen Temperaturen.

2 ist ein Graph berechneter Schadensprofile, die sich aus der Borimplantation bei diversen Energien ergeben.

3 ist eine schematische Darstellung von Bordiffusionsmechanismen.

4 ist eine graphische Darstellung implantierter Ionenprofile und Schadensprofile für eine Doppelimplantation unter Anwendung dieser Erfindung.

5 ist ein Prozessablauf für eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung;

6a ist eine schematische Querschnittsansicht einer konventionellen MOS-Struktur mit LED-Implantationsgebieten.

6b ist eine schematische Querschnittsansicht einer MOS-Struktur mit LED-Implantationsgebieten und einem Verzögerungsimplantationsgebiet unter Anwendung dieser Erfindung.

7 ist eine Querschnittsansicht einer MOS-Struktur mit LED- und Source- und Drain-Implantationen und Verzögerungsimplantationen mit unterschiedlichen Energien.

ART UND WEISE DES AUSFÜHRENS DER ERFINDUNG

Gemäß dieser Erfindung wird in einem Herstellungsprozess für integrierte Schaltungen, wobei eine Ionenimplantation zur Dotierung eines Halbleiters angewendet wird, eine elektrische inaktive Gattung deutlich unterhalb des Dotierstoffimplantationsgebietes implantiert, um die Diffusion des Implantationsgebietes tiefer in den Halbleiter zu verhindern bzw. zu verzögern.

1 zeigt ein typisches gut bekanntes Profil von Bordotierstoffatomen in einem Siliziumeinkristall unmittelbar nach dem Implantieren, sowie Profile nach 35 Minuten Ausheizen in einem Ofen bei Temperaturen im Bereich von 700°C bis 1100°C. Das während der Ausheizprozesse auftretende Diffundieren verbreitert die Dotierstoffprofile und verschiebt den führenden Rand tiefer in das Substrat, wodurch die zuvor erwähnten Probleme hinsichtlich des Leistungsverhaltens von MOS-Bauteilen hervorgerufen wird.

2 zeigt gut bekannte berechnete Schadensdichteprofile, die durch eine Borimplantation bei Energien im Bereich zwischen 10 keV und 1000 keV hervorgerufen werden. Die Tiefe X in die Probe hinein ist auf die projizierte Reichweite Rp der implantierten Ionen normiert. Die berechneten Schadensdichteprofile sind ähnlich in ihrer Form zu dem Borprofil unmittelbar nach dem Implantieren, wobei jedoch die Spitzenwertposition an einer geringeren Tiefe als die Dotierstoffspitzenwertposition liegt. Bei höheren Implantationsenergien stimmt das Schadensmaximum genauer mit dem Dotierstoffmaximum überein.

3 zeigt ein Modell der Bewegung von Dotierstoffen durch einen Siliziumkristall mittels Mechanismen über Zwischengitterplätze, Zwischengitterräume und freie Gitterplätze. Beim Herausschlagen durch ein Zwischengitterplatzatom wird ein Substitutionsdotierstoffatom 2 in einem Gitterplatz des Siliziumgitters 4 von einem Siliziumzwischengitterplatzatom 6 „herausgeschlagen", woraufhin sich das Dotierstoffatom 2 zwischen Gitterplätzen 8 und einem Zwischengitterplatzgebiet 10 bewegt, bis es auf einen weiteren freien Gitterplatz trifft und dabei selbst ein Atom aus einem besetzten Gitterplatz herausschlägt. Der Zwischengitterbereichsmechanismus zeigt ein Siliziumzwischengitterplatzatom 12, das sich gemeinsam einen Siliziumgitterplatz 14 mit einem Siliziumatom 15 teilt. Das Zwischengitterplatzatom 12 bewegt sich dann so, um gemeinsam einen Gitterplatz 16 mit dem Dotierstoffatom 18 zu teilen, das sich dann weiterbewegt, um einen Gitterplatz 20 mit einem Siliziumatom 22 zu teilen. Diese Zwischenplatz- bzw. Zwischengitterbereichsmechanismen, die die dominierenden Diffusionsmechanismen für Bor, Indium und Phosphor darstellen, liefen wesentlich höhere Diffusionsgeschwindigkeiten als der Mechanismus über den freien Gitterplatz, wobei sich ein Dotierstoffatom 24 lediglich von dem Gitterplatz 26 zu dem benachbarten freien Gitterplatz 28 weiterbewegt, wobei ein freier Gitterplatz 29 zurückbleibt.

In 4 ist ein Konzentrationsprofil für eine Doppelimplantationsstruktur gezeigt, wobei der erfindungsgemäße Prozess angewendet wird. Die Struktur umfasst eine Dotierstoffspezies, beispielsweise Bor, mit einem Spitzenwert der Konzentration 30 bei einer Tiefe D1, und eine elektrisch inaktive Spezies, beispielsweise Argon, mit einem Spitzenwert der Konzentration 32 an einer Tiefe D2, die deutlich unter D1 liegt. Ein Schaden aus der Implantation der Dotierstoffspezies führt zu einer Spitzenwertkonzentration der Siliziumzwischengitterplätzen 34 an einer Tiefe D3, die geringfügig flacher angeordnet ist als die Tiefe D1 des Dotierstoffmaximums 30. In ähnlicher Weise führt ein Schaden aus der Implantation der elektrisch nicht aktiven Spezies zu einem Spitzenwert der Siliziumzwischengitterplätze 36 bei einer Tiefe Da, die geringfügig flacher angeordnet ist als die Tiefe D2 des Maximums 32, die allerdings tiefer liegt als die Tiefe D1 des Dotierstoffmaximums 30. Mit dem Zwischengitterplatzmaximum 34 ist ein Zwischengitterplatzgradient 38 verknüpft, der in Richtung einer zunehmenden Tiefe negativ ist und eine transiente erhöhte Diffusion der Dotierstoffe in das Silizium während nachfolgender Ausheizprozesse hervorruft. Dies würde die Übergangstiefe vergrößern, wenn die Dotierstoffimplantation eine Source/Drain- oder eine LDD-Implantation wäre. Die negative oder „Rergab"-Richtung des Zwischengitterplatzgradienten 40, der mit dem Zwischengitterplatzmaximum 36 verknüpft ist und von der Implantation der elektrisch inaktiven Spezies herrührt, weist auf die Oberfläche hin. Der Gradient 40 würde dabei der Diffusion der Dotierstoffe tiefer in das Silizium hinein während eines nachfolgenden Ausheizens entgegenwirken. Der Gradient 38 wird als „Beschleunigungsgradient" und der Gradient 40 wird als der „Verzögerungsgradient" bezeichnet. Um die verzögernde Wirkung zu erreichen, ist der Spitzenwert 32 in ausreichender Weise tiefer positioniert als der Dotierstoffspitzenwert 30, so dass der Zwischengitterplatzgradient 40 tiefer reicht als die zu verzögernden Dotierstoffatome. Auf die Implantation der elektrisch inaktiven Spezies folgend, wodurch ein „Verzögerungsimplantationsgebiet" gebildet wird, kann eine Implantation der Dotierstoffspezies folgen oder diese kann zuvor ausgeführt werden.

In 5 ist ein Prozessablauf für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wenn diese auf die Source/Drain- und LDD-Implantation eines PMOS-Transistors mit einem Polysiliziumgate angewendet wird, wie dies in 7 gezeigt ist. Im Schritt 42 wird ein Siliziumsubstrat bereitgestellt mit einem gewachsenen Gateoxid an der Oberfläche und mit einem darauf ausgebildeten Polysiliziumgate. Im Schritt 44 wird eine Implantation von Bor-LDD-Strukturen ausgeführt, wobei standardmäßige Verfahren angewendet werden, wobei das Polysiliziumgate als eine Implantationsmaske dient, so dass die implantierte Dotierstoffspezies in das Substrat in den Gebieten eindringt, die nicht von dem Polysilizium abgedeckt sind. Typische Dosismengen für den Implantationsschritt 44 sind 4 bis 5 1013/cm2 mit Energien von 25 bis 35 keV bei Verwendung von BF2+ Ionen als die implantierte borenthaltende Spezies. Im Schritt 46 wird eine weitere Implantation ausgeführt, wobei dieses mal Argon mit einer Dosis im Bereich von 1013 bis 1014 verwendet wird, wobei das Polysiliziumgate als die Implantationsmaske dient, wobei die Implantationsenergie, die im Allgemeinen im Bereich von 300 bis 400 keV liegt, so gewählt wird, dass der nicht aktive Argonkonzentrationsspitzenwert deutlich unterhalb der LDD-Implantation (6b, 6c) liegt. Im Schritt 48 werden Gateseitenwandabstandselemente mit 100 bis 150 nm Breite hergestellt, wobei standardmäßige Abscheide- und Rückätztechniken (7, 72) angewendet werden. Seitenwandabstandselemente sind nicht immer erforderlich, so dass dieser Schritt optional sein kann. Im Schritt 50 wird eine Implantation von Source/Drain-Strukturen ausgeführt, wobei standardmäßige Verfahren verwendet werden und das Polysiliziumgate (und die Seitenwandabstandselemente) als Implantationsmaske dienen. Typische Source-Drain-Implantationsparameter liegen im Bereich von 50 bis 100 keV für die Energie, 1015 bis 5 × 1015 für die Dosis.

Standardmäßige Schritte für das schnelle thermische Ausheizen können während des Prozesses ausgeführt werden. Diese liegen typischerweise in dem Bereich von 980 bis 1050°C für 30 bis 60 Sekunden.

In 6a, das den Stand der Technik zeigt, sind LDD-Gebiete mit Implantationen 52 aus Bor als Beispiel in einem Siliziumsubstrat 53 mit einer Oberfläche 51 dargestellt, wobei ein Übergang 54, 59 dazwischen angeordnet ist. Ein Polysiliziumgate 55 mit Rändern 55' ist über dem Gateoxid 56 angeordnet und dient als eine Maske für die Implantationen 52. Die implantierten Ionen dringen in das Substrat durch Gebiete 57 ein, die nicht von dem Polysilizium 55 bedeckt sind. Seitliche Streuereignisse während der Implantation bewirken, dass sich die LDD-Implantation seitlich unter das Gate 55 mit einem lateralen Abstand 58 zu dem lateralen Übergangsbereich 59 erstreckt. Der vertikal versetzte Übergangsbereich 54 bei einer Tiefe 64' und der laterale Übergangsbereich 59 bilden zusammen den „führenden Rand" der LDD-Implantation. Ein Kanal 60 ist zwischen den Implantationsgebieten 52 angeordnet. Ohne Anwendung der Erfindung führt das Ausheizen zu einer Diffusion der Implantationsgebiete 52 und bewirkt eine Bewegung der Dotierstoffatome in Richtung der Abteile 61, wodurch der Übergangsbereich 54 tiefer wandert und der Kanal 60 kürzer wird.

Entsprechend der 6b sind erfindungsgemäß zusätzliche Verzögerungsimplantationsgebiete 62 einer elektrisch inaktiven Spezies, beispielsweise Argon, an einer vertikalen Tiefe 64 deutlich unterhalb der Tiefe 64' der LDD-Implantationsübergänge 54 angeordnet, wobei untere Randbereich 63 einen Grenzbereich zwischen dem inaktiven Implantationsgebiet 62 und dem Substrat 53 bilden. Das Polysiliziumgate 55 dient als eine Maske für die Verzögerungsimplantation 62, so dass die implantierten Ionen in das Substrat durch Gebiete 65 eindringen, die nicht von dem Polysilizium 55 bedeckt sind. Ein seitliches Streuen verursacht, dass laterale Randbereiche 67 der Implantationen 62 sich um eine laterale Strecke 68 unter das Gate 55 erstrecken, wobei diese größer als die laterale Strecke 58 der Ränder 59 der aktiven Spezies der LDD-Implantation ist, wobei der Randbereich 67 einen zweiten Grenzbereich bildet. In diesem Falle sind das Dotierstoffprofil und das Schadenprofil in lateraler Richtung äquivalent zu jenen, die sich vertikal in dem Substrat erstrecken, wie dies zuvor beschrieben ist. Daher reduziert das Vorhandensein der Verzögerungsimplantationsgebiete weiter unterhalb der Gateelektrode sowohl die laterale Diffusion von aktiven LDD-Spezies-Implantationen in das Kanalgebiet 60, wodurch Kurzkanaleffekte für eine gegebene Gateabmessung reduziert werden, als auch die vertikale Diffusion der aktiven Spezies in das Substrat.

Gemäß 7, die ein LDD-Gebiet 52, ein Seitenwandabstandselement 72 und Source-Drainstrukturen zeigt, erstreckt sich die LDD-Implantation 52 unter das Gate 55, um eine Strecke 58' zu dem Übergangsbereich 59. Die Source-Drainimplantation 70 ist von dem Polysiliziumgate 55 und von dem Seitenwandabstandselement 72 abgedeckt und erstreckt sich lateral so, dass ein Übergangsbereich 74 gebildet wird. Der vertikal versetzte Source-Drain-Übergangsbereich 76 liegt tiefer als der LDD-Übergangsbereich 54, wobei sich der laterale Sourc-Drain-Übergangsbereich 74 nicht soweit unter die Gateelektrode 55 erstreckt wie der laterale LDD-Übergangsbereich 59. Elektrisch inaktive Verzögerungsimplantationen 58, 62, die unterschiedliche Implantationsenergien aufweisen, sind hierbei gezeigt. Die Implantation 78 mit der geringeren Energie erstreckt sich tiefer als der Source/Drainübergang 76 und der LDD-Übergang 54. Jedoch ist der laterale Rand 80 zwischen dem Übergang 59 der LDD-Implantation und dem Übergang 74 der Source-Drain-Implantation angeordnet. Während die Implantation 78 die laterale Diffusion der Source/Drain-Implantation 70 verzögert bzw. verhindert, würde sie die laterale Ausdehnung der LDD-Implantation 52 verstärken und beschleunigen. Die Verzögerungsimplantation 62 mit der höheren Energie ist tiefer (63) positioniert als der Souce/Drain-Übergang 76 und der LDD-Übergang 54. Ferner erstreckt sich der laterale Rand 67 weiter unter die Gateelektrode 55 hinein als der Übergang 59 der LDD-Implantation und der Übergang 74 der Source/Drain-Implantation. Die Implantation 62 würde sowohl die vertikale als auch die laterale Diffusion der LDD- und Source-Drain-Implantationen verzögern. Die optimale Energie der Verzögerungsimplantation hängt von der LDD-Implantationsenergie und Dosis, der Source/Drain-Energie und Dosis, der Breite des Seitenwandabstandselements und der Temperatur und Dauer der Ausheizzyklen nach der Implantation ab. Wenn beispielsweise die LDD-Abstandselementsoxidbreite ungefähr 130 nm beträgt, die n+-Implantation eine Arsen-Implantation bei 80 keV, die n-LDD-Implantation eine Phosphorimplantation bei 25 keV und die Wärmebehandlung bei 900°C für ungefähr 45 Minuten stattfindet, wird die Verzögerungsimplantation 62 mit einer Energie im Bereich von 300 bis 400 keV ausgeführt, um deren Rp (gemessen lateral unter der Gateelektrode, nicht vertikal) von 300 nm mit dem entsprechenden Spitzenwert der Zwischengitterplatzatomkonzentration bei 240 nm zu erhalten.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Unter Anwendung der vorliegenden Erfindung wird eine Diffusion von Dotierstoffen während des nachgeschalteten Ausheizprozesses mit hoher Temperatur durch den entgegenwirkenden Zwischengitterplatzgradienten verzögert. Obwohl dieser Effekt ein nicht stationärer Effekt ist, wird erwartet, dass er eine große Auswirkung auf die schließlich erhaltenen Dotierstoffprofile ausübt, da er während der kritischen Phase der transienten erhöhten Diffusion auftritt, die durch die Schäden aus der Verzögerungsimplantation hervorgerufen wird. Auf Grund der Erfindung tritt daher eine geringere Diffusion der Source/Drain-Übergänge auf, die damit flacher bleiben, und die laterale Ausdehnung der LDD-Implantationen in das Kanalgebiet wird verringert. Der Prozess verursacht keine Ausbildung einer amorphen Schicht, da die Dosismengen für die Verzögerungsimplantation lediglich im Bereich von 1013 bis 1014 liegen, daher werden die implantationsinduzierten Schäden durch die nachfolgenden Ausheizschritte ausgeheilt. Der Prozess kann in einfacher Weise in standardmäßige MOS-Herstellungsprozessabläufe eingebaut werden.

Obwohl die Erfindung in der beschriebenen Form Bor als LDD und Source/Drain-Implantation und Argon als eine Verzögerungsimplantation gefolgt von der LDD-Implantation zeigt, ist es nicht notwendig, dass genau diesem Prozessablauf gefolgt wird. Beispielsweise kann die Verzögerungsimplantation vor der LDD-Implantation ausgeführt werden, wobei das Gate als eine Maske dient, oder sie könnte nach der Ausbildung der Seitenwandabstandselemente ausgeführt werden, sowohl vor als auch nach der Source/Drain-Implantation. In diesem Falle wäre eine höhere Energie für die Verzögerungsimplantation erforderlich, um den lateralen Rand der Verzögerungsimplantation weiter unter die Gateelektrode zu treiben als der laterale Rand der LDD-Implantation angeordnet ist. Beispielsweise wäre die Erfindung auch wirksam beim Verzögern der Arsen oder Phosphor LDD- und Source/Drain-Implantationsdiffusion. Des weiteren kann die Verzögerungsimplantation eine elektrisch inaktive Spezies, vorzugsweise mit relativ geringer atomarer Masse aufweisen. Der Schutzbereich der Erfindung ist daher im Sinne der Patentansprüche zu interpretieren.


Anspruch[de]
  1. Ionenimplantationsverfahren zum Verringern von Positionsverschiebungen von aktiven Dotierstoffen während der Hochtemperaturbearbeitung eines Siliziumsubstrats (53), wobei das Substrat mit einem maskierenden Muster auf dem Substrat versehen ist und das maskierte Substrat mit einer ersten Dosis eines aktiven Dotierstoffes beschossen wird, um eine maximale Dotierstoffkonzentration (30) an einer ersten Tiefe in dem Substrat zu erreichen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

    Beschießen des maskierten Substrats (53) mit Hochenergieionen mit einer Ionenenergie in einem Bereich zwischen 100 keV und 400 keV, um eine zweite Dosis einer elektrisch inaktiven Ionengattung so zu implantieren, dass eine maximale Konzentration (32) an einer zweiten Tiefe des Substrats angeordnet ist, wobei die zweite Tiefe vorzugsweise 500 bis 1000 Angstrom (500 bis 1000 10–10 m) größer als die erste Tiefe ist, wobei die zweite Dosis ausreichend gering ist, um eine Ausbildung einer amorphen Schicht in dem Substrat zu vermeiden; und

    Ausheizen des Substrats,

    wobei die Dotierstoffionengattung aus der Gruppe Bor, Arsen und Phosphor ausgewählt wird und wobei die elektrisch inaktiven Ionen Argon aufweisen.
  2. Herstellungsprozess für eine integrierte Schaltung, wobei das Ionenimplantationsverfahren nach Anspruch 1 verwendet wird, wobei der Herstellungsprozess die Schritte umfasst:

    Bereitstellen eines Siliziumeinkristallsubstrats (53) mit einer Oberfläche (51) mit einem maskierenden Muster darauf, das einen ersten Musteroberflächenbereich und einen zweiten Musteroberflächenbereich aufweist, wobei der erste Musteroberflächenbereich einen Rand (55') aufweist und wobei der erste und der zweite Musteroberflächenbereich unterschiedliche Ionendurchlasseigenschaften besitzen; und

    Implantieren einer ersten Dosis aktiver Dotierstoffionen mit einer ersten Ionenenergie in das Substrat durch den ersten Oberflächenbereich (65), um ein erstes implantiertes Dotierstoffgebiet (52) in dem Substrat zu bilden, wobei das erste implantierte Dotierstoffgebiet einen Dotierstoffkonzentrationsspitzenwert des aktiven Dotierstoffes in dem Gebiet aufweist, wobei das erste Gebiet ferner einen ersten führenden Rand (54, 59) besitzt, der einen ersten Übergang zwischen dem ersten Gebiet und dem Substrat bildet, wobei der erste Übergang einen ersten Übergangsbereich (54) an einer ersten Tiefe (64') unterhalb des ersten Oberflächenbereichs aufweist, und wobei ein zweiter Übergangsbereich (59), der sich zurückkrümmt, um die Oberfläche des Substrats an einem ersten lateralen Abstand (58) zu schneiden, der entlang der Siliziumoberfläche von dem Rand des ersten Oberflächenmusterbereichs aus gemessen ist;

    wobei das Beschießen umfasst: Implantieren der zweiten Dosis der elektrisch inaktiven Ionengattung in das Substrat durch den ersten Oberflächenbereich, um ein kristallines Implantationsgebiet (62) in dem Substrat zu bilden, wobei das kristalline Implantationsgebiet darin einen Konzentrationsspitzenwert der elektrisch inaktiven Gattung aufweist, wobei das kristalline Implantationsgebiet auch einen nachfolgenden Rand (63, 67) aufweist, wobei der nachfolgende Rand eine Grenze zwischen dem kristallinen Implantationsgebiet und dem Substrat bildet, wobei die Grenze einen ersten Grenzbereich (63) an einer zweiten Tiefe (64) unterhalb des ersten Oberflächenbereichs und einen zweiten Grenzbereich (67), der sich zurückkrümmt, um die Oberfläche des Substrats unter einem zweiten lateralen Abstand (68) zu schneiden, der entlang der Siliziumoberfläche von dem Rand des ersten Oberflächenmusterbereichs gemessen ist, aufweist, wobei die zweite Tiefe größer als die erste Tiefe ist, und wobei der zweite laterale Abstand größer als der erste laterale Abstand ist; und

    wobei das Ausheizen umfasst: Aufwärmen des kristallinen Siliziums auf eine ausreichend hohe Temperatur, um den aktiven Dotierstoff zu aktivieren und um Kristallschäden auszuheizen, wobei eine vertikale und laterale Bewegung des aktiven Dotierstoffs in das kristalline Substrat hinein durch die Implantation der inaktiven Ionengattung verzögert ist.
  3. Prozess nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Bereitstellens des Siliziumsubstrats (53) ferner umfasst: Bereitstellen eines Gateoxids darauf und wobei der zweite Musteroberflächenbereich ein leitendes Gate über dem Gateoxid umfasst.
  4. Prozess nach Anspruch 2 oder 3, wobei die erste Ionenenergie im Bereich zwischen 25 bis 100 keV liegt.
  5. MOS-Herstellungsprozess für eine integrierte Schaltung zum Verzögern der Diffusion implantierter Dotierstoffe während einer nachfolgenden Hochtemperaturbearbeitung, wobei der Prozess den Prozess nach Anspruch 2 benutzt und ferner die Schritte umfasst:

    Bereitstellen eines Siliziumeinkristallsubstrats (53) mit einer Oberfläche (51) mit einem Gateoxid (56) darauf, wobei die Oberfläche eine Gateelektrode (55) mit Rändern (55') darauf ausgebildet hat, und wobei die Oberfläche einen ersten Oberflächenbereich (65) aufweist, der nicht von der Gateelektrode bedeckt ist;

    Implantieren einer ersten Dosis an Dotierstoffionen mit einer ersten Ionenenergie in das Substrat durch den ersten Oberflächenbereich, um ein erstes implantiertes Dotierstoffgebiet (52) in dem Substrat zu bilden, wobei das erste implantierte Dotierstoffgebiet einen ersten Dotierstoffkonzentrationsspitzenwert darin und einen ersten führenden Rand (54, 59), der einen ersten Übergang zwischen dem ersten implantierten Dotierstoffgebiet und dem Substrat bildet, aufweist, wobei der erste Übergang einen ersten Übergangsbereich (54) an einer ersten Tiefe (64') unterhalb des ersten Oberflächenbereichs aufweist, und einen zweiten Übergangsbereich (59), der sich zurückkrümmt, um die Oberfläche des Substrats unter einem ersten lateralen Abstand (58) zu schneiden, der entlang der Siliziumoberfläche von dem Rand des ersten Oberflächenbereichs aus gemessen wird, aufweist;

    Bilden von isolierenden Seitenwandabstandselementen (72), die an den Gaterändern anliegen, wobei die Abstandselemente eine Breite (74') aufweisen und zusätzlich einen zweiten Bereich der Oberfläche bedecken, wobei die Oberfläche einen dritten Bereich aufweist, der nicht von dem Gate oder den Seitenwandabstandselementen bedeckt ist;

    Implantieren einer dritten Dosis an Dotierstoffionen mit einer dritten Ionenenergie in das Substrat durch den dritten Oberflächenbereich, um ein zweites implantiertes Dotierstoffgebiet (70) in dem Substrat zu bilden, wobei das zweite implantierte Dotierstoffgebiet einen zweiten Dotierstoffkonzentrationsspitzenwert darin aufweist und einen zweiten führenden Rand (74, 76), der einen zweiten Übergang zwischen dem zweiten implantierten Dotierstoffgebiet und dem Substrat bildet, aufweist, wobei der zweite Übergang einen ersten Übergangsbereich (76) an einer dritten Tiefe (76') unterhalb der Oberfläche und einen zweiten Übergangsbereich (74), der sich zurückkrümmt in Richtung der Oberfläche des Siliziumsubstrats und diese schneidet, nachdem dieser sich unter das Seitenwandabstandselement mit einem zweiten lateralen Abstand (74') erstreckt, der entlang der Oberfläche des Substrats gemessen wird, aufweist, wobei der zweite laterale Abstand kleiner als die Summe der Breite des Seitenwandabstandselements und des ersten lateralen Abstands ist;

    auf den Schritt zum Ausbilden der Seitenwandabstandselemente folgend und vor oder nach dem Schritt des Implantierens einer dritten Dosis an Dotierstoffionen, Implantieren einer zweiten Dosis elektrisch inaktiver Ionen mit einer zweiten Ionenenergie in das Substrat durch den dritten Oberflächenbereich, um ein kristallines implantiertes Gebiet (62) in dem Substrat zu bilden, wobei das kristalline implantierte Gebiet einen Konzentrationsspitzenwert darin der elektrisch inaktiven Gattung aufweist und einen hinteren Rand (67, 63) aufweist, wobei der hintere Rand eine Grenze zwischen dem implantierten Gebiet und dem Substrat bildet, wobei die Grenze einen ersten Grenzbereich an der zweiten Tiefe (64) unterhalb der Oberfläche des Siliziumsubstrats und einen zweiten Grenzbereich (67), der sich in Richtung der Oberfläche des Substrats zurückkrümmt und dieses unter dem Gate unter einem dritten lateralen Abstand (68) schneidet, der entlang der Oberfläche des Substrats von dem Gaterand aus gemessen wird, aufweist, wobei die zweite Tiefe (74) größer als die erste Tiefe (64') und die dritte Tiefe (76') ist, wobei der dritte laterale Abstand größer als der erste laterale Abstand ist, und wobei die zweite Dosis ausreichend gering ist, um eine Ausbildung einer amorphen Schicht in dem Substrat zu vermeiden; und

    Aufheizen des kristallinen Siliziums auf eine ausreichend hohe Temperatur, um den aktiven Dotierstoff zu aktivieren und kristalline Schäden auszuheizen, wobei eine vertikale und laterale Bewegung des aktiven Dotierstoffs in das kristalline Substrat durch die Implantation der inaktiven Ionengattung verzögert ist.
  6. Prozess nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei:

    der Konzentrationsspitzenwert der elektrisch inaktiven Gattung unter einem Abstand im Bereich zwischen 500 bis 1000 Angstrom (500 bis 1000 × 10–10 m) von dem Dotierstoffkonzentrationsspitzenwert des ersten Gebiets entfernt ist;

    die Dotierstoffionengattung aus der Gruppe Bor, Arsen und Phosphor ausgewählt wird; und

    die elektrischen inaktiven Ionen Argon aufweisen.
  7. Prozess nach Anspruch 5 oder 6, wenn dieser vom Anspruch 5 abhängt, wobei die erste Ionenenergie im Bereich zwischen 10 bis 50 keV, die erste Ionendosis im Bereich zwischen 1013 cm–2 bis 5 × 1013 cm–2, die dritte Ionenenergie im Bereich zwischen 50 bis 100 keV, die dritte Ionendosis im Bereich zwischen 1015 cm–2 bis 5 × 1015 cm–2, die zweite Ionenenergie im Bereich zwischen 300 bis 400 keV, die zweite Ionendosis im Bereich zwischen 1013 cm–2 bis 1014 cm–2 und die Breite des Seitenwandabstandselements im Bereich zwischen 1000 bis 1500 Angstrom (1000 bis 1500 × 10–10 m) liegt.
  8. Ionenimplantationsverfahren zum Reduzieren der Positionsänderung von aktiven Dotierstoffen während einer Hochtemperaturbearbeitung eines Halbleitersubstrats (53), wobei das Substrat mit einem maskierenden Muster auf dem Substrat versehen ist und in das maskierte Substrat ein aktiver Dotierstoff mit einer ersten Dosis implantiert wird, so dass eine Dotierstoffspitzenwertkonzentration (30) bei einer ersten Tiefe in dem Substrat liegt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

    Beschießen des maskierten Substrats (53) mit Hochenergieionen, wobei der Schritt des Beschießens umfasst: Implantieren einer zweiten Dosis einer elektrisch inaktiven Ionengattung in das Substrat, um ein kristallines implantiertes Gebiet mit einem Konzentrationsspitzenwert der elektrisch inaktiven Gattung darin zu bilden, wobei das kristalline implantierte Gebiet auch einen nachfolgenden Rand (63, 67) aufweist, wobei der nachfolgende Rand einen Nachfolgerandbereich (67) aufweist, der sich um eine laterale Strecke (68) unter das maskierende Muster erstreckt, um die laterale Diffusion des aktiven Dotierstoffs zu verringern, wobei die elektrisch inaktive Ionengattung eine Spitzenwertkonzentration (32) an einer zweiten Tiefe in dem Substrat aufweist, wobei die zweite Tiefe vorzugsweise um 500 bis 1000 Angstrom (500 bis 1000 × 10–10 m) größer als die erste Tiefe ist, und wobei die zweite Dosis ausreichend gering ist, um eine Ausbildung einer amorphen Schicht in dem Substrat zu vermeiden; und

    Ausheizen des Substrats.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






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