[發明專利]輕摻雜離子注入方法

無效

• 申請號: 200810039152.7
• 申請日: 2008-06-18
• 公開（公告）號: CN101609798A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 陽厚國;史旭;王蒙
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈 蘅;李時云

技術領域

本發明涉及半導體領域的離子注入制程，具體地說，涉及一種輕摻離子注入方法。

背景技術

隨著CMOS半導體技術的發展，無論是作為芯片外圍電路的輸入輸出器件還是作為存儲器的核心器件尺寸都變得越來越小，集成度越來越高。要想獲得優異的電性性能變得越來越難。離子注入就是向半導體內摻雜各種離子，以獲得不同的電學性能，是半導體制造領域的重要制程。離子注入根據離子摻雜的濃度的不同分為輕摻雜、中摻雜和重摻雜離子注入。

輕摻雜離子注入是采用低能量離子注入的，所以需要采用高電流離子注入設備進行。采用低能量離子注入，離子運動的速率較低，部分離子無法到達晶圓表面，容易造成離子損耗。另外，在晶圓的輕摻雜源漏極(LDD)離子注入制程中，每次注入一個離子，由于一個離子的直徑較小，部分離子不經過撞擊直接深入到晶圓襯底的底部，也就是晶圓的通道效應，導致較大的襯底漏電流，破壞晶圓的電學特性。上述各種狀況直接導致晶圓的低產出量。

發明內容

有鑒于此，本發明解決的技術問題在于提供一種可提高晶圓產出量的輕摻雜離子注入方法。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種新的輕摻雜離子注入的方法。所述輕摻雜離子注入方法以原子團為單位向晶圓進行離子注入，所述原子團包括至少兩個注入離子。

進一步地，所述注入離子為砷離子，所述砷離子的原子量為148-152。較佳地，砷離子的原子量為150。

進一步地，所述注入離子為磷離子，所述磷離子的原子量為61-63。較佳地，所述磷離子的原子量為62。

所述注入離子在注入過程中形成離子束，其中離子束每平方厘米流過的電流為1.8-2.5毫安。

與現有技術相比，本發明提供的輕摻雜離子注入方法，通過每次注入由至少兩個離子組成的原子團來提高撞擊的面積，從而減少發生通道效應的幾率，提高晶圓的產出量；通過合理設置離子束的電流值，以減少在離子注入過程中產生的損耗。

附圖說明

圖1是采用本發明實施例離子注入方法時晶圓的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明提供的輕摻雜離子注入方法的其中一實施例作詳細描述，以期進一步理解發明的技術方案、目的以及有益效果等。在本實施例中，該方法應用在LDD離子注入過程中(以下稱“LDD離子注入方法”)，摻雜的離子是砷離子(Arsine)。

請參閱圖1，晶圓上需要在有源區(AA)上制作輸入輸出器件1以及核心器件2，兩器件通過淺溝槽隔離(STI)6隔開。本實施例的LDD離子注入方法在在核心器件2的柵極3兩側的源漏極區進行砷離子的輕摻雜。為了能夠摻雜均勻，LDD離子注入方法采用環形方式注入。在進行LDD離子注入之前，首先在晶圓表面涂光刻膠5，采用光刻技術，將柵極兩側的源漏極區上面的光刻膠移除。

為了增加砷離子在晶圓襯底的碰撞幾率，本實施例每次注入兩個離子，也就是以兩個離子形成的原子團4為注入單元，其中注入離子形成離子束的電流值設置在1.8-2.5mA(毫安)每平方厘米。砷離子的原子量(AMU)為148-152，較佳的原子量是150。砷離子的注入能量在1-10kev(千電子伏)，較佳的注入能量是6kev。需要說明的是，每個原子團4不限于兩個注入離子，只要符合工藝的要求，每個原子團還可以包括多于兩個注入離子。

另外，本發明提供的離子注入方法不僅可以應用在砷離子上，還可以應用在磷離子上以及其他具有類似特性的離子上。應用磷離子進行離子注入時，磷離子的原子量為61-63，較佳的原子量為62。

上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，并非對本發明范圍的任何限定，例如，本發明提供的輕摻雜離子注入方法還可以應用在晶圓上制備半導體器件涉及輕摻雜離子制程的各個階段，不限于實施例中提到的在柵極兩側的源漏極區進行LDD離子注入。本發明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。