半導體工藝以及去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法
2023-04-23 18:42:01 2
專利名稱：半導體工藝以及去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體工藝，且特別是涉及一種可避免蝕刻氣體凝結於光致抗蝕劑層上以及基底上方的半導體工藝以及去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法。
背景技術：
一般在進行多晶矽柵極的工藝時，多使用溴化氫(HBr)作為蝕刻氣體來對多晶矽層進行蝕刻工藝。在蝕刻步驟結束後，殘留的蝕刻氣體會與空氣接觸產生凝結的現象，而凝結在晶片的光致抗蝕劑表面上，使得後續進行離子注入工藝時，因為光致抗蝕劑表面上凝結的蝕刻氣體的阻擋，而無法注入所需摻雜的離子。
因此，為了避免上述情況的發生，在進行完蝕刻工藝之後，會先將光致抗蝕劑移除，以去除凝結的蝕刻氣體，然後再進行離子注入工藝。然而，多晶矽層上的矽化金屬層在光致抗蝕劑移除後，其線寬會縮減且厚度會變薄，當進行離子注入工藝時，會面臨矽化金屬層被注入的離子擊穿的問題，而造成產品成品率不佳。
發明內容
本發明的目的就是在提供一種，可避免於蝕刻工藝之後，蝕刻氣體凝結於光致抗蝕劑層上以及基底上方而無法進行離子注入工藝。
本發明的另一目的是提供一種去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法，利用熱處理工藝去除蝕刻工藝之後而凝結在光致抗蝕劑層上以及基底上方的蝕刻氣體。
本發明提出一種半導體工藝，首先，提供一基底。接著，於基底上形成一層待蝕刻層。然後，再於待蝕刻層上形成一層圖案化的光致抗蝕劑層。接下來，以圖案化的光致抗蝕劑層為掩模，使用一種蝕刻氣體來進行蝕刻工藝，以蝕刻待蝕刻層而產生一圖案化層，而在蝕刻工藝後有蝕刻氣體凝結覆蓋於圖案化的光致抗蝕劑層上以及基底上方。之後，進行熱處理工藝，以去除凝結的蝕刻氣體。接著，進行離子注入工藝，以於基底中形成摻雜區，並於離子注入工藝後，去除圖案化的光致抗蝕劑層。
依照本發明實施例所述的半導體工藝，上述的蝕刻氣體為滷素化合物，例如為溴化氫(HBr)。圖案化層為柵極，而摻雜區為源極/漏極區。熱處理工藝為加溫烘烤工藝或高能量(high power)加溫工藝。此外，更可以於熱處理工藝中通入氣體，此氣體為氧氣、氮氣或氧氣與氮氣的混合氣體。上述氣體的流量介於50sccm～150sccm之間。在此熱處理工藝中，熱處理工藝的溫度介於200℃～300℃之間，壓力介於10mtorr～20毫託之間，時間介於5秒～20秒之間。
本發明還提出一種去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法，首先，提供一晶片，此晶片上具有凝結的蝕刻氣體。之後，對晶片進行熱處理工藝，以去除晶片上的凝結蝕刻氣體。
依照本發明實施例所述的去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法，上述的蝕刻氣體為滷素化合物，例如為溴化氫。熱處理工藝為加溫烘烤工藝或高能量加溫工藝。此外，更可以於熱處理工藝中通入氣體，此氣體為氧氣、氮氣或氧氣與氮氣的混合氣體。
本發明因在一般的蝕刻工藝之後，先進行一道熱處理工藝，再進行後續的離子注入工藝，因此可以避免在蝕刻工藝之後，蝕刻氣體在光致抗蝕劑層上與基底上方產生凝結，使得預定進行離子注入的區域被凝結的蝕刻氣體覆蓋而無法進行。此外，若在上述熱處理工藝中通入氧氣、氮氣或氧氣與氮氣的混合氣體，更可以完全地去除凝結的蝕刻氣體。另外，由於在進行離子注入工藝時，仍然存在有光致抗蝕劑層，可避免預定區域之外的部分因為離子注入而受到損害。
為讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。
圖1A至圖1D為依照本發明一實施例所繪示的半導體工藝的流程剖面圖。
圖2為依照本發明一實施例繪示的去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法的步驟流程圖。
簡單符號說明100基底102待蝕刻層102a圖案化層104圖案化的光致抗蝕劑層106凝結的蝕刻氣體108摻雜區110離子注入工藝200～202步驟具體實施方式
圖1A至圖1D繪示為依照本發明實施例半導體工藝的流程剖面圖。請參照圖1A，首先，提供一基底100。接著，於基底100上形成一層待蝕刻層102。在一實施例中，待蝕刻層102可以是用來製作柵極的多晶矽層與金屬矽化物層所組成的複合層。然後，再於待蝕刻層102上形成一層圖案化的光致抗蝕劑層104。
之後，請參照圖1B，以圖案化的光致抗蝕劑層104為掩模，使用一種蝕刻氣體，來進行待蝕刻層102的蝕刻工藝，以形成圖案化層102a。在蝕刻工藝之後，殘留的蝕刻氣體因為與空氣接觸，而凝結在圖案化的光致抗蝕劑層104上與基底100上方。上述的蝕刻氣體例如為滷素化合物，在一實施例中，此滷素化合物例如為溴化氫。之後，進行熱處理工藝，以去除凝結的蝕刻氣體106。熱處理工藝例如為加溫烘烤工藝或高能量加溫工藝，其溫度介於200℃～300℃之間，壓力介於10mtorr～20毫託之間，時間介於5秒～20秒之間。在另一實施例中，更可以在進行熱處理工藝時，同時通入氣體，此氣體例如為氧氣、氮氣或氧氣與氮氣的混合氣體，其流量介於50sccm～150sccm之間。
接著，請參照圖1C，在去除凝結的蝕刻氣體106之後，進行離子注入工藝110。在一實施例中，待蝕刻層102假設是多晶矽層與金屬矽化物層所組成的複合層，在進行離子注入工藝時，因為圖案化層102a上仍有圖案化的光致抗蝕劑層104存在，因此可以避免金屬矽化物層被欲注入的離子擊穿，而降低產品成品率。之後，請參照圖1D，於離子注入工藝後，形成摻雜區108，接著再去除圖案化的光致抗蝕劑層104。在一實施例中，摻雜區108例如是電晶體中的源極/漏極區。
圖2為依照本發明一實施例繪示的去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法的步驟流程圖。請參照圖2，在步驟200中，提供一晶片，此晶片已在蝕刻室中進行例如為多晶矽柵極的蝕刻工藝，且晶片上具有與空氣接觸而凝結的蝕刻氣體。在一實施例中，晶片在蝕刻室中所進行的蝕刻工藝例如為多晶矽柵極的蝕刻工藝，其蝕刻氣體可以為滷素化合物，例如為溴化氫。之後，在步驟202中，為避免晶片上凝結的蝕刻氣體影響後續的工藝，因此對晶片進行熱處理工藝，以去除晶片上凝結的蝕刻氣體。其中，上述的熱處理工藝例如為加溫烘烤工藝或高能量加溫工藝。此外，在一實施例中，更可以在進行熱處理工藝的同時通入氣體，有利於完全地去除凝結的蝕刻氣體。其中，通入的氣體例如為氧氣、氮氣或氧氣與氮氣的混合氣體。
綜上所述，本發明在一般的蝕刻工藝之後，進行一道熱處理工藝，再進行後續的離子注入工藝，因此可以避免在蝕刻工藝之後，蝕刻氣體在光致抗蝕劑層上與基底上方產生凝結，使得預定進行離子注入的區域被凝結的蝕刻氣體覆蓋而無法進行。此外，若在上述熱處理工藝中通入氧氣、氮氣或氧氣與氮氣的混合氣體，更可以完全地去除凝結的蝕刻氣體。另外，由於在進行離子注入工藝時，仍然存在有光致抗蝕劑層，可避免離子注入預定區域之外的部分受到損害。
雖然本發明以優選實施例揭露如上，然而其並非用以限定本發明，本領域的技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍應當以後附的權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種半導體工藝，包括提供基底；於該基底上形成待蝕刻層；於該待蝕刻層上形成圖案化的光致抗蝕劑層；以該圖案化的光致抗蝕劑層為掩模，使用蝕刻氣體進行蝕刻工藝，以蝕刻該待蝕刻層而產生圖案化層；進行熱處理工藝，以去除在該蝕刻工藝後凝結覆蓋於該圖案化的光致抗蝕劑層上與該基底上方的該蝕刻氣體；進行離子注入工藝，以於該基底中形成摻雜區；以及於該離子注入工藝後去除該圖案化的光致抗蝕劑層。
2.如權利要求1所述的半導體工藝，其中該蝕刻氣體包括滷素化合物。
3.如權利要求2所述的半導體工藝，其中該滷素化合物包括溴化氫。
4.如權利要求1所述的半導體工藝，其中該熱處理工藝包括加溫烘烤工藝或高能量加溫工藝。
5.如權利要求4所述的半導體工藝，還包括於該熱處理工藝中通入氣體。
6.如權利要求5所述的半導體工藝，其中該氣體包括氧氣、氮氣或氧氣與氮氣的混合氣體。
7.如權利要求5所述的半導體工藝，其中該氣體的流量介於50sccm～150sccm之間。
8.如權利要求1所述的半導體工藝，其中該熱處理工藝的溫度介於200℃～300℃之間。
9.如權利要求1所述的半導體工藝，其中該熱處理工藝的壓力介於10mtorr～20毫託之間。
10.如權利要求1所述的半導體工藝，其中該熱處理工藝的時間介於5秒～20秒之間。
11.如權利要求1所述的半導體工藝，其中該圖案化層是柵極。
12.如權利要求1所述的半導體工藝，其中該摻雜區是源極/漏極區。
13.一種去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法，包括提供晶片，該晶片上具有凝結的蝕刻氣體；以及對該晶片進行熱處理工藝，以去除該晶片上的凝結的該蝕刻氣體。
14.如權利要求13所述的去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法，其中該蝕刻氣體包括滷素化合物。
15.如權利要求14所述的去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法，其中該滷素化合物包括溴化氫。
16.如權利要求13所述的去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法，其中該熱處理工藝包括加溫烘烤工藝或高能量加溫工藝。
17.如權利要求16所述的去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法，還包括於該熱處理工藝中通入氣體。
18.如權利要求17所述的去除晶片上凝結的蝕刻氣體的方法，其中該氣體包括氧氣、氮氣或氧氣與氮氣的混合氣體。
全文摘要
一種半導體工藝，先提供一基底，接著於此基底上形成一層待蝕刻層。然後，於待蝕刻層上形成一層圖案化的光致抗蝕劑層。接下來，使用一種蝕刻氣體來進行蝕刻工藝，以蝕刻待蝕刻層而產生一圖案化層。同時因此蝕刻工藝而產生出覆蓋於圖案化的光致抗蝕劑層上與基底上方的凝結蝕刻氣體。之後，進行熱處理工藝，以去除凝結的蝕刻氣體。接著，進行離子注入工藝，以於基底中形成摻雜區，並於離子注入工藝後，去除圖案化的光致抗蝕劑層。
文檔編號H01L21/02GK1967789SQ20061011072
公開日2007年5月23日 申請日期2006年8月7日 優先權日2005年11月17日
發明者黃國書, 曾盈銘, 餘佳勳, 林志宏 申請人:聯華電子股份有限公司