专利名称：轻掺杂离子注入方法
技术领域：
本发明涉及半导体领域的离子注入制程，具体地说，涉及一种轻掺离子注 入方法。
背景技术：
随着CMOS半导体技术的发展，无论是作为芯片外围电路的输入输出器件 还是作为存储器的核心器件尺寸都变得越来越小，集成度越来越高。要想获得 优异的电性性能变得越来越难。离子注入就是向半导体内掺杂各种离子，以获 得不同的电学性能，是半导体制造领域的重要制程。离子注入根据离子掺杂的 浓度的不同分为轻掺杂、中掺杂和重掺杂离子注入。
轻掺杂离子注入是采用低能量离子注入的，所以需要采用高电流离子注入 设备进行。采用低能量离子注入，离子运动的速率较低，部分离子无法到达晶 圓表面，容易造成离子损耗。另外，在晶圆的轻掺杂源漏极(LDD)离子注入 制程中，每次注入一个离子，由于一个离子的直径较小，部分离子不经过撞击 直接深入到晶圓衬底的底部，也就是晶圆的通道效应，导致较大的衬底漏电流， 破坏晶圆的电学特性。上述各种状况直接导致晶圆的低产出量。
发明内容
有鉴于此，本发明解决的技术问题在于提供一种可提高晶圓产出量的轻掺 杂离子注入方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种新的轻掺杂离子注入的方法。所 述轻掺杂离子注入方法以原子团为单位向晶圆进行离子注入，所述原子团包括 至少两个注入离子。
进一步地，所述注入离子为砷离子，所述砷离子的原子量为148-152。较佳 地，砷离子的原子量为150。
进一步地，所述注入离子为磷离子，所述磷离子的原子量为61-63。较佳地， 所述磷离子的原子量为62。所述注入离子在注入过程中形成离子束，其中离子束每平方厘米流过的电
流为1.8-2.5毫安。
与现有技术相比，本发明提供的轻掺杂离子注入方法，通过每次注入由至 少两个离子组成的原子团来提高撞击的面积，从而减少发生通道效应的几率， 提高晶圓的产出量；通过合理设置离子束的电流值，以减少在离子注入过程中 产生的损耗。
图1是采用本发明实施例离子注入方法时晶圆的结构示意图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明提供的轻掺杂离子注入方法的其中一实施例作详细 描述，以期进一步理解发明的技术方案、目的以及有益效果等。在本实施例中， 该方法应用在LDD离子注入过程中(以下称"LDD离子注入方法")，掺杂的离 子是砷离子(Arsine)。
请参阅图1，晶圆上需要在有源区(AA)上制作输入输出器件1以及核心 器件2,两器件通过浅沟槽隔离(STI)6隔开。本实施例的LDD离子注入方法 在在核心器件2的4册极3两侧的源漏极区进行砷离子的轻掺杂。为了能够掺杂 均匀，LDD离子注入方法采用环形方式注入。在进行LDD离子注入之前，首先 在晶圆表面涂光刻胶5，采用光刻技术，将栅极两侧的源漏极区上面的光刻胶移 除。
为了增加砷离子在晶圆衬底的碰撞几率，本实施例每次注入两个离子，也 就是以两个离子形成的原子团4为注入单元，其中注入离子形成离子束的电流 值设置在1.8-2.5mA(毫安)每平方厘米。砷离子的原子量(AMU)为148-152， 较佳的原子量是150。砷离子的注入能量在l-10kev(千电子伏)，较佳的注入能 量是6kev。需要说明的是，每个原子团4不限于两个注入离子，只要符合工艺 的要求，每个原子团还可以包括多于两个注入离子。 另外，本发明提供的离子注入方法不仅可以应用在砷离子上，还可以应用 在磷离子上以及其他具有类似特性的离子上。应用磷离子进行离子注入时，磷离子的原子量为61-63，较佳的原子量为62。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定， 例如，本发明提供的轻掺杂离子注入方法还可以应用在晶圆上制备半导体器件 涉及轻掺杂离子制程的各个阶段，不限于实施例中提到的在栅极两侧的源漏极 区进行LDD离子注入。本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何 变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
权利要求
1.一种轻掺杂离子注入方法，其特征在于，以原子团为单位向晶圆进行离子注入，所述原子团包括至少两个注入离子。
2. 如权利要求1所述的轻掺杂离子注入方法，其特征在于，所述注入离子为砷 离子，所述> 申离子的原子量为148-152。
3. 如权利要求2所述的轻掺杂离子注入方法，其特征在于，所述砷离子的原子 量为150。
4. 如权利要求1所述的轻掺杂离子注入方法，其特征在于，所述注入离子为磷 离子，所述磷离子的原子量为61-63。
5. 如权利要求4所述的轻掺杂离子注入方法，其特征在于，所述磷离子的原子 量为62。
6. 如权利要求1所述的轻掺杂离子注入方法，其特征在于，离子注入能量设置 在l-10kev。
7. 如权利要求6所述的轻掺杂离子注入方法，其特征在于，离子注入能量为 6kev。
8. 如权利要求1所述的轻掺杂离子注入方法，其特征在于，所述注入离子在注 入过程中形成离子束，其中离子束每平方厘米流过的电流为1.8-2.5毫安。
9. 如权利要求1所述的轻掺杂离子注入方法，其特征在于，所述轻掺杂离子注 入方法应用在轻掺杂源漏极(LDD)离子注入过程中。
10. 如权利要求9所述的轻掺杂离子注入方法，其特征在于，所述LDD离子注 入过程采用环形离子注入方式。
11. 如权利要求1所述的轻掺杂离子注入方法，其特征在于，所述原子团包括两 个砷离子。
全文摘要
本发明公开了一种轻掺杂离子注入方法，涉及半导体领域的离子注入制程。现有的轻掺杂离子注入方法容易发生通道效应。本发明的轻掺杂离子注入方法以原子团为单位向晶圆进行离子注入，所述原子团包括至少两个注入离子。所述注入离子在注入过程中形成离子束，其中离子束每平方厘米流过的电流为1.8-2.5毫安。与现有技术相比，本发明提供的轻掺杂离子注入方法，通过每次注入由至少两个离子组成的原子团来提高撞击的面积，从而减少发生通道效应的几率，提高晶圆的产出量；通过合理设置离子束的电流值，以减少在离子注入过程中产生的损耗。
文档编号H01L21/02GK101609798SQ20081003915
公开日2009年12月23日 申请日期2008年6月18日 优先权日2008年6月18日
发明者旭 史, 蒙 王, 阳厚国 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司