[发明专利]一种抑制WPE的阱离子注入方法

说明书

本发明提供一种抑制WPE的阱离子注入方法，包括如下步骤：提供半导体衬底；在所述半导体衬底之上涂敷光刻胶层；光刻所述光刻胶层形成具有注入窗口的掩膜，并且在所述光刻过程中利用驻波效应使所述注入窗口的侧壁形成驻波波纹；经由所述注入窗口进行离子注入，在所述半导体衬底中形成阱区。本发明在光刻过程中利用光刻胶的驻波效应使注入窗口的侧壁形成驻波波纹，具有驻波波纹的侧壁可以有效地增强离子的随机散射能力，从而有效抑制阱邻近效应，提高阱区掺杂的均匀性，对先进CMOS工艺的发展具有重要意义。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种抑制WPE的阱离子注入方法。

背景技术

在半导体器件的阱离子注入工艺中，通常需要利用光刻胶作为掩膜，使离子注入到需要的区域。而在离子注入时，离子会在光刻胶上发生散射，光刻胶边缘的散射离子进入到半导体表面，从而会影响边缘区域的掺杂浓度。阱邻近效应(Well Edge-ProximityEffect，WPE)是指当晶体管位于阱掩模光刻胶边缘附近时，由于掺杂离子在光刻胶上散射而进入阱区的边缘，使得附近区域的掺杂剂量增加，从而导致晶体管的阈值电压(Vt)和其他晶体管特性随相邻阱的位置和形状发生变化。器件越靠近阱边界区域，器件的阈值电压(Vt)越高，而器件沟道到阱区边缘的距离小于3μm时，器件阈值电压(Vt)的变化更为敏感。

随着集成电路的发展，半导体器件的关键尺寸越来越小，当半导体器件的关键尺寸小于90nm后，阱邻近效应造成的问题随着半导体器件的关键尺寸的不断缩小而越来越严峻，尤其对于小尺寸的半导体器件，阱邻近效应的影响越来越大。因此，如何有效抑制阱邻近效应，已成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术，本发明的目的在于提供一种抑制WPE的阱离子注入方法，用于解决现有技术中的种种问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种抑制WPE的阱离子注入方法，包括如下步骤：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底之上涂敷光刻胶层；

光刻所述光刻胶层形成具有注入窗口的掩膜，并且在所述光刻过程中利用驻波效应使所述注入窗口的侧壁形成驻波波纹；

经由所述注入窗口进行离子注入，在所述半导体衬底中形成阱区。

可选地，在进行所述离子注入之前，在所述半导体衬底中形成有浅沟槽隔离结构(Shallow trench isolation，STI)。

可选地，所述光刻胶层的厚度小于1μm。

可选地，所述光刻胶层的厚度为300～650nm。

可选地，在所述光刻的过程中，采用单色光曝光。

可选地，在所述光刻的过程中，不对所述光刻胶层进行后烘和/或硬烘。

可选地，在涂敷所述光刻胶层之前，先在所述半导体衬底上形成牺牲层，所述光刻胶层涂敷在所述牺牲层的表面。

可选地，在涂敷所述光刻胶层之前，先在所述半导体衬底上形成底部抗反射层；刻蚀所述底部抗反射层在对应所述注入窗口的位置形成第一窗口；再在具有所述第一窗口的所述底部抗反射层上涂敷所述光刻胶层；所述第一窗口的尺寸大于所述注入窗口的尺寸，使后续形成的所述注入窗口嵌套于所述第一窗口之内。

进一步可选地，所述底部抗反射层的厚度为100～250nm。

进一步可选地，在形成所述底部抗反射层之前，在所述半导体衬底上形成牺牲层；所述底部抗反射层形成于所述牺牲层之上。

如上所述，本发明的抑制WPE的阱离子注入方法，具有以下有益效果：