[发明专利]一种解决7度角注入工艺中硅衬底起皮缺陷的方法

说明书

本发明一种解决7度角注入工艺中硅衬底起皮缺陷的方法，所述方法包括步骤1，先在待注入的硅衬底表面涂覆一层I线正性光刻胶膜，得到涂有光刻胶膜的硅衬底，之后对涂有光刻胶膜的硅衬底进行曝光，将具有图形的掩膜板上的图形转移至所述的光刻胶膜内，最后去除曝光区域的光刻胶膜，在硅衬底上形成使用光刻胶膜作掩蔽的注入图形；步骤2，对步骤1得到的硅衬底的下表面和上表面分别进行加热，以及紫外光辐射，完成7度角注入工艺前的固胶工序；步骤3，对步骤2完成固胶工序的硅衬底进行7度角注入。UV固胶后可改善图形光刻胶侧壁形貌以及增强光刻胶的抗注入能力，UV固胶处理后再7度角注入时光刻胶底部产生的硅衬底不会有起皮的缺陷。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，具体为一种解决7度角注入工艺中硅衬底起皮缺陷的方法。

背景技术

半导体集成电路制造技术中，光刻胶常用作注入的掩蔽材料。由于光刻胶为液体材料，虽经过热板烘烤，但仍无法完全去除其中的溶剂成分。光刻胶表面张力导致光刻胶图形的侧壁会存在一定的角度，一般大于82度。在半导体集成电路生产中，采用光刻胶作掩蔽使用磷(P)、砷(As)等原子量较大元素，大剂量(大于1E15ions/cm²)7度角注入的工艺后硅衬底会起皮。7度角注入时，由于注入角度与光刻的侧壁有一定的交叠，如图1所示，导致光刻胶侧壁底部条状硅衬底区域被部分注入掺杂，在后续去胶时会致使该区域的硅衬底被带起剥离，形成条状的硅衬底起皮缺陷。图2为硅衬底起皮缺陷图，从图中可以看到图形边缘处出现硅起皮缺陷，右侧条状为起皮的硅缺陷，左侧为硅起皮后留下的缺陷形状的凹坑。该种缺陷会形成图形多余，对产品的器件性能产生影响，若缺陷出现的多晶线条上，则可能直接引起器件失效。

现有的技术对于硅衬底起皮的这种缺陷的解决方法一般有两种：更改注入角度，以避免与光刻侧壁底部形成交叠，即0度角注入，以及注入前生长薄氧化层作为注入掩蔽层，但前种方法会直接或间接对注入条件产生影响，后一种方法会直接或间接对注入前衬底表面产生影响。

综上所述，采用现有技术解决硅衬底起皮缺陷，需要更改注入条件或改变衬底表面状态，因此需要寻找新的解决方案。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种解决7度角注入工艺中硅衬底起皮缺陷的方法，工艺简单，可操作性强，可以在不改变注入条件以及衬底表面状态的条件下，从而解决硅衬底起皮缺陷。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种解决7度角注入工艺中硅衬底起皮缺陷的方法，包括如下步骤：

步骤1，先在待注入的硅衬底表面涂覆一层I线正性光刻胶膜，得到涂有光刻胶膜的硅衬底，之后对涂有光刻胶膜的硅衬底进行曝光，将具有图形的掩膜板上的图形转移至所述的光刻胶膜内，最后去除曝光区域的光刻胶膜，在硅衬底上形成使用光刻胶膜作掩蔽的注入图形；

步骤2，对步骤1得到的硅衬底的下表面和上表面分别进行加热，以及紫外光辐射，完成7度角注入工艺前的固胶工序；

步骤3，对步骤2完成固胶工序的硅衬底进行7度角注入。

优选的，步骤1中，I线正性光刻胶膜的厚度为1～4微米。

优选的，步骤2中，将步骤1得到的硅衬底放置在加热板上进行加热。

进一步，所述的硅衬底的加热温度为140～160度。

优选的，步骤2中，步骤1得到的硅衬底在80～100毫焦每秒的辐射能量下进行紫外光辐射。

优选的，步骤2中，步骤1得到的硅衬底固胶工序的时间为1～2分钟。

优选的，步骤2通过使光刻胶先分解再聚合进行固胶处理。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：