用於離子注入的掩膜環的製作方法
2023-05-01 11:44:06
專利名稱：用於離子注入的掩膜環的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體製造領域，特別是涉及一種用於離子注入的掩膜環。
背景技術：
隨著集成電路尤其是超大規模集成電路的飛速發展，和電子元件的特徵尺寸不斷縮小，集成電路製造工藝需要多次重複去除晶片表面的光刻膠，所以清潔、高效地去除光刻膠工藝十分重要。目前，廣泛使用的去除光刻膠方法首先採用幹法灰化工藝，然後通過溼法工藝使用硫酸和雙氧水的混合物(SPM, Sulfuric Peroxide Mixture)去除光刻膠。在幹法灰化工藝中，晶片表面的光刻膠暴露在氧等離子體或臭氧中反應以去除光刻膠，這會導致晶片表面的氧化和摻雜離子損失。因此，通常採用全溼法去除光刻膠工藝替代幹法灰化工藝。對於大劑量的離子注入，例如65nm及以下的CMOS工藝中需要大劑量離子注入以形成超淺結，當注入劑量大於5E14atoms/cm2時,對掩膜用光刻膠的猛烈離子轟擊會形成無定形碳層。該無定形碳層，尤其在邊緣光刻膠去除(EBR, Edge-bead-removal)區域,很難被溼法工藝中的化學溶液溶解。在實際操作中，通常去除邊緣光刻膠去除區域的無定形碳層所花費的時間是去除其他區域無定形碳層的2倍。這大大降低了去除光刻膠工藝的效率，並增加了去除光刻膠過程中使用的化學溶液的損失。因此，如何提高全溼法去除光刻膠工藝的效率，減少工藝中所使用的化學溶液的損失，仍是現有技術發展中急需解決的問題。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用於離子注入的掩膜環，以提高全溼法去除光刻膠工藝的效率，並減少工藝中所使用的化學溶液的損失。為解決上述問題，本實用新型提供一種用於離子注入的掩膜環，用於覆蓋在晶片邊緣的一環形區域，其特徵在於，該掩膜環由一環形本體構成，所述環形本體具有一環形的上表面和一環形的下表面，上表面的環寬和下表面的環寬中的至少一個大於5mm。較佳的，所述環形本體的上表面的環寬大於其下表面的環寬。較佳的，所述掩膜環為陶瓷材料或金屬材料。採用本實用新型的掩膜環，在進行離子注入之前，將掩膜環放置在表面塗覆有光刻膠的晶片上方以覆蓋晶片邊緣的一環形區域；並且掩膜環和晶片表面不存在接觸。在完成離子注入後，所述環形區域由於掩膜環的保護而避免了離子注入時對所述環形區域內光刻膠的離子轟擊，從而在所述環形區域不會形成採用全溼法去除光刻膠工藝難以去除的無定形碳層。因此，採用本實用新型的掩膜環，由於避免了晶片邊緣光刻膠去除區域內無定形碳層的形成，可降低全溼法去除光刻膠工藝的難度，大大地縮短工藝所花費的時間，並且減少工藝中所使用的化學溶液的損失從而節省了工藝成本。此外，由於無需去除所述無定形碳層，可使一些溼法去除光刻膠工藝從不適用的成為可接受的。
圖I為本實用新型實施例中用於離子注入的掩膜環的俯視透視圖。圖2為本實用新型實施例中用於離子注入的掩膜環的剖視圖。圖3為本實用新型實施例中用於離子注入的掩膜環在實際應用中的晶片邊緣一側的剖視圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細的說明。在本實用新型實施例中，提供一種用於離子注入的掩膜環，用於覆蓋在表面塗覆有光刻膠的晶片邊緣的一環形區域，以防止光刻膠在離子注入工藝中受損而形成溼法工藝難以去除的無定形碳層。圖I為掩膜環的俯視透視圖；圖2為掩膜環的剖視圖。如圖I、圖2所示，掩膜環I由一環形本體構成，所述環形本體具有一環形上表面11和一環形下表面12,且上表面11的環寬dl和下表面12的環寬d2中的至少一個大於5mm,以確保掩膜環I能夠覆蓋住晶片邊緣0 5mm的環形區域。根據本實用新型一較佳實施例，如圖2所示，掩膜環I的上表面11的環寬dl大於其下表面12的環寬d2，這種結構與上、下表面環寬相等的設計相比，能更好地阻擋離子注入到掩膜環I邊緣下方的區域，從而更好地防止離子注入工藝中對晶片邊緣的環形區域的離子轟擊。掩膜環I可採用陶瓷材料或金屬材料製成。採用本實用新型的掩膜環1，如圖3所示，在進行離子注入之前，將掩膜環I放置在表面塗覆有光刻膠的晶片2上方以覆蓋晶片2的邊緣，即覆蓋晶片2邊緣0 5mm的環形區域6 ;並且掩膜環I和晶片2表面不存在接觸。在完成離子注入後，所述區域6由於掩膜環I的保護而避免了離子注入時對所述區域6內的光刻膠的離子轟擊，從而在所述區域6不會形成採用全溼法去除光刻膠工藝難以去除的無定形碳層，而未被掩膜環I遮蓋的部分，在經過離子注入工藝之後，如圖3所示，區域3為嚴重損傷的光刻膠層，區域4為輕微損傷的光刻膠層，區域5為未受損傷的光刻膠層。由於環形區域6內的光刻膠沒有受到損傷，因此在後續的全溼法去膠工藝中可以容易地去除晶片2表面的所有光刻膠，降低了全溼法去除光刻膠工藝的難度，大大地縮短工藝所花費的時間，並且減少工藝中所使用的化學溶液的損失從而節省了工藝成本。所述全溼法去除光刻膠工藝可以使用單晶片溼法機臺(Single Wafer Wet Tool)或批晶片溼法機臺(Batch Wet Tool)進行，並使用硫酸和雙氧水的混合物或硫酸和臭氧的混合物(SOM)等化學溶液以去除光刻膠。此外，掩膜環I的具體尺寸，包括直徑和環寬等，以及使用掩膜環I時所遮蓋的晶片邊緣的寬度，都可以按照實際工藝需求進行調整。綜上所述，採用本實用新型的掩膜環，由於避免了晶片邊緣光刻膠去除區域內無定形碳層的形成，可降低全溼法去除光刻膠工藝的難度，大大地縮短工藝所花費的時間，並且減少工藝中所使用的化學溶液的損失從而節省了工藝成本。此外，由於無需去除所述無定形碳層，可使一些溼法去除光刻膠工藝從不適用的成為可接受的。本實用新型在利用示意圖詳述本實用新型實施例時，為了便於說明，表示器件結構的剖面圖不依一般比例作局部放大，不應以此作為對本實用新型的限定。此外，本領域的 技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種用於離子注入的掩膜環，用於覆蓋在晶片邊緣的一環形區域，其特徵在於，該掩膜環由一環形本體構成，所述環形本體具有一環形的上表面和一環形的下表面，上表面的環寬和下表面的環寬中的至少一個大於5mm。
2.如權利要求I所述的用於離子注入的掩膜環，其特徵在於，所述環形本體的上表面的環寬大於其下表面的環寬。
3.如權利要求I所述的用於離子注入的掩膜環，其特徵在於，所述掩膜環為陶瓷材料或金屬材料。
專利摘要本實用新型公開了一種用於離子注入的掩膜環，用於覆蓋在晶片邊緣的一環形區域；掩膜環由一環形本體構成，所述環形本體的上表面的環寬和下表面的環寬中的至少一個大於5mm。採用所述掩膜環可避免晶片邊緣光刻膠去除區域內無定形碳層的形成，從而降低全溼法去除光刻膠工藝的難度，縮短工藝所花費的時間，並且減少工藝中所使用的化學溶液的損失從而節省工藝成本。
文檔編號H01L21/265GK202384300SQ20112057132
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者袁竹根 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司