專利名稱：無定形碳層作為離子注入犧牲層的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體領域，特別涉及一種無定形碳層作為離子注入犧牲層的應用。
背景技術：
目前半導體發(fā)展呈現(xiàn)多元化方向，系統(tǒng)芯片(SOC)是其中一大主流。這意味著在同一芯片上有多種工作電壓，此類設計要求芯片生產過程中要集成多種厚度的柵氧。工藝上為了減小淺溝槽隔離(STI)邊緣凹陷(divot)，就必須盡量減少淺溝槽隔離到柵氧化之前的濕法刻蝕步驟。因此在0. 13微米工藝節(jié)點以下，一般保留淺溝槽隔離的襯墊氧化膜 (pad oxide)作為后續(xù)離子注入工藝的犧牲氧化層(scarify oxide)。隨著器件尺寸的日漸縮小，注入的深度也等比例減小，留下來的襯墊氧化膜厚度變化對注入影響日漸明顯，增加了器件波動的敏感度。后續(xù)多次注入工藝的光刻膠剝離同時也會消耗一定厚度的二氧化硅即襯墊氧化膜，而消耗的量是不可控的。現(xiàn)在也有人提出來利用光刻膠里的抗反射層(BARC)作為注入犧牲層，但是抗反射層是一種相對不穩(wěn)定的有機材料，對于高能量或高劑量的注入，同樣存在不穩(wěn)定性的缺點ο
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種無定形碳層作為離子注入犧牲層的應用，以更好的控制圖形化注入時硅片中作為犧牲層的厚度穩(wěn)定性，改善器件的穩(wěn)定性，有利于大規(guī)模量產高要求的產品。本發(fā)明的技術解決方案是一種無定形碳層作為離子注入犧牲層的應用，其特征在于，包括以下步驟提供一硅片，所述硅片包括淺溝槽隔離和位于淺溝槽隔離之間的硅片表面的襯墊氧化膜；去除硅片表面的襯墊氧化膜；在上述結構表面沉積第一無定形碳層，所述第一無定形碳層作為后續(xù)離子注入的犧牲層；在第一無定形碳層上涂覆第一光刻膠，光刻形成第一窗口，通過第一窗口對硅片進行離子注入，形成第一離子注入區(qū)；干法去除第一光刻膠并剝離第一無定形碳層；在上述結構表面沉積第二無定形碳層，所述第二無定形碳層作為后續(xù)離子注入的犧牲層；在第二無定形碳層上涂覆第二光刻膠，光刻形成第二窗口，通過第二窗口對硅片進行離子注入，形成第二離子注入區(qū)，所述第一離子注入區(qū)和第二離子注入區(qū)不重疊；干法去除第二光刻膠并剝離第二定形碳層；重復采用上述工藝對第一離子注入區(qū)和第二離子注入區(qū)進行多層離子注入。
作為優(yōu)選所述無定形碳層的厚度為50-300埃。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用無定形碳層作為離子注入時的犧牲層，利用無定形碳層在離子注入時的高穩(wěn)定性及在干法去光刻膠中易剝離的特性，在每次圖形化注入工程中都重新生長無定形碳層，更好的控制了圖形化注入時硅片中作為犧牲層的厚度穩(wěn)定性， 從而改善器件的穩(wěn)定性，有利于大規(guī)模量產高要求的產品。
圖1是本發(fā)明無定形碳層作為離子注入犧牲層的應用流程圖。圖2是本發(fā)明應用流程中各個工藝步驟的剖面圖。
具體實施例方式本發(fā)明下面將結合附圖作進一步詳述在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。其次，本發(fā)明利用示意圖進行詳細描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，表示器件結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是實例，其在此不應限制本發(fā)明保護的范圍。此外，在實際制作中應包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。圖1示出了本發(fā)明的無定形碳層作為離子注入犧牲層的應用流程圖。請參閱圖1所示，在本實施例中，包括如下步驟在步驟101中，如圖加所示，提供一硅片200，所述硅片200包括淺溝槽隔離201 和位于淺溝槽隔離201之間的硅片200表面的襯墊氧化膜202 ；在步驟102中，去除硅片200表面的襯墊氧化膜202 ；在步驟103中，在上述結構表面沉積第一無定形碳層203，所述第一無定形碳層 203作為后續(xù)離子注入的犧牲層，得到如圖2b所示結構，所述第一無定形碳層203可采用應用材料公司的APF薄膜(Advanced Pattening Film)，所述第一無定形碳層203的厚度為 50-300 埃；在步驟104中，如圖2c所示，在無定形碳層203上涂覆第一光刻膠204，光刻形成第一窗口 204a，通過第一窗口 20 對硅片200進行離子注入，形成第一離子注入區(qū)A ；在步驟105中，如圖2d所示，干法去除第一光刻膠204并剝離第一無定形碳層 203 ；在步驟106中，在上述結構表面沉積第二無定形碳層205，所述第二無定形碳層 205作為后續(xù)離子注入的犧牲層，得到如圖2e所示結構，所述第二無定形碳層205可采用應用材料公司的APF薄膜(Advanced Pattening Film)，所述第二無定形碳層205的厚度為 50-300 埃；在步驟107中，如圖2f所示，在第二無定形碳層205上涂覆第二光刻膠206，光刻形成第二窗口 206a，通過第二窗口 206a對硅片200進行離子注入，形成第二離子注入區(qū)B， 所述第一離子注入區(qū)A和第二離子注入區(qū)B不重疊；在步驟108中，如圖2g所示，干法去除第二光刻膠206并剝離第二無定形碳層205 ；在步驟109中，重復采用上述工藝對第一離子注入區(qū)A和第二離子注入區(qū)B進行多層離子注入。本發(fā)明采用無定形碳層作為離子注入時的犧牲層，利用無定形碳層在離子注入時的高穩(wěn)定性及在干法去除光刻膠中易剝離的特性，在每次圖形化注入工程中都重新生長無定形碳層，更好的控制了圖形化注入時硅片中作為犧牲層的厚度穩(wěn)定性，從而改善器件的穩(wěn)定性，有利于大規(guī)模量產高要求的產品。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明權利要求的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種無定形碳層作為離子注入犧牲層的應用，其特征在于，包括以下步驟提供一硅片，所述硅片包括淺溝槽隔離和位于淺溝槽隔離之間的硅片表面的襯墊氧化膜；去除硅片表面的襯墊氧化膜；在上述結構表面沉積第一無定形碳層，所述第一無定形碳層作為后續(xù)離子注入的犧牲層；在第一無定形碳層上涂覆第一光刻膠，光刻形成第一窗口，通過第一窗口對硅片進行離子注入，形成第一離子注入區(qū)；干法去除第一光刻膠并剝離第一無定形碳層；在上述結構表面沉積第二無定形碳層，所述第二無定形碳層作為后續(xù)離子注入的犧牲層；在第二無定形碳層上涂覆第二光刻膠，光刻形成第二窗口，通過第二窗口對硅片進行離子注入，形成第二離子注入區(qū)，所述第一離子注入區(qū)和第二離子注入區(qū)不重疊； 干法去除第二光刻膠并剝離第二定形碳層；重復采用上述工藝對第一離子注入區(qū)和第二離子注入區(qū)進行多層離子注入。
2.根據(jù)權利要求1所述的無定形碳層作為離子注入犧牲層的應用，其特征在于所述第一無定形碳層和第二無定形碳層的厚度為50-300埃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無定形碳層作為離子注入犧牲層的應用，包括以下步驟提供一硅片，所述硅片包括淺溝槽隔離和位于硅片表面淺溝槽隔離之間的襯墊氧化膜；去除硅片表面的襯墊氧化膜；在上述結構表面沉積無定形碳層；在無定形碳層上涂覆光刻膠，再進行圖形化離子注入形成離子注入區(qū)；干法去除光刻膠并剝離無定形碳層；采用上述工藝，重復圖形化離子注入對上述離子注入區(qū)進行多層離子注入。本發(fā)明采用無定形碳層作為離子注入時的犧牲層，在每次圖形化注入工程中都重新生長無定形碳層，更好的控制了圖形化注入時硅片中作為犧牲層的厚度穩(wěn)定性，從而改善器件的穩(wěn)定性。
文檔編號H01L21/265GK102437027SQ20111036618
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權日2011年11月17日
發(fā)明者景旭斌, 楊斌, 郭明升 申請人:上海華力微電子有限公司