适用于离子注入工艺的光阻结构的制作方法

文档序号:6929579阅读:342来源:国知局
专利名称:适用于离子注入工艺的光阻结构的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于半导体制造的光阻结构,具体地说,涉及一种适用于离子注入工艺的光阻结构。
背景技术
在半导体表面形成结或者掺杂其他杂质的方法一般通过热扩散或离子注入来实现,由于离子注入过程没有侧向扩散,工艺在接近室温下进行,注入的离子被置于晶圆表面的下方,而且容易对晶圆内掺杂的位置和数量进行良好的控制,因此先进电路的主要掺杂步骤大多是采用离子注入来实现的。
现在半导体工艺已经进入深亚微米制程,随着半导体器件特征尺寸的进一步减小,栅极区与漏极区部分重叠而形成的高电场引起了热载流子效应,对器
件的性能造成极大的挑战,因此,传统的利用CMOS工艺制作的器件,如半导体场效应晶体管、二极管、电阻、电容和三极管、闪存单元等,都通过在栅极与源极、栅极与漏极的重叠部分设置轻掺杂层(LDD)或袋状掺杂区(pocket)来抑制热载流子效应或短沟道效应。
请参阅图1,图1为现有技术中离子注入的示意图,比如当对NMOS区4中的袋状掺杂区1进行离子注入(如图1中箭头方向所示)时,为了防止离子注入PMOS区5,需要在PMOS区5表面上形成一层光阻3来阻挡离子注入。由于在袋状掺杂区1进行离子注入的时候通常都需要倾斜一定的角度进行,而现有的制造方法中,光阻3通过曝光并显影后,形成的光阻3均呈柱状结构,其侧面均为竖直的侧面,限制了离子注入的倾斜角度范围。因此,其阴影效应(shadoweffect)难以避免,导致原本需要注入离子的区域2无法注入离子。
为了克服阴影效应,通常采用的方法有
一通过减少光阻3的高度,获得较大的倾斜角度。二减少光阻3的横向宽度。
三优化离子注入的角度并旋转器件,从不同的旋转角度注入离子。但是,随着器件的特征尺寸进一步的缩小,NMOS和PMOS区5之间的距离也日益缩短,光阻3宽度以及高度也随之而缩小,进一步减少光阻3的高度将会导致高强度以及高浓度的离子打穿光阻3进入PMOS区5;宽度的减少也会使得打入NMOS区4的离子容易扩散到PMOS区5;优化离子注入并旋转器件注入显然增加了制造工序步骤,也加大了制造的复杂性,降低生产率。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于离子注入工艺的光阻结构,克服阴影效应。
为解决上述技术问题,本发明提供一种适用于离子注入工艺的光阻结构,所述的光阻结构覆盖在半导体表面上,所述光阻结构从底部到顶部其横截面的面积至少部分逐渐缩小。
所述光阻的侧面形状与离子注入的方向相对应。
所述光阻结构的纵剖面呈梯形、三角形或者至少具有一条弧形侧边的形状。与现有技术相比,本发明的光阻结构以倾斜的侧面形成,从而有利于离子以一定倾斜的角度打入半导体表面,有效克服了离子注入时产生的阴影效应,提高了离子注入的均匀性,使其掺杂区的电场性能比较均匀,从而提升了半导体器件的整体性能。


图1为现有技术中离子注入工艺的示意图2为本发明实施例一适用于离子注入工艺的光阻结构截面示意图;图3为本发明实施例二适用于离子注入工艺的光阻结构截面示意图;图4为本发明实施例三适用于离子注入工艺的光阻结构截面示意图;图5为本发明实施例形成适用于离子注入工艺的光阻结构的曝光示意图;图6为本发明实施例的另 一种适用于离子注入工艺的光阻结构截面示意图。
具体实施例方式
为了更清楚了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
实施例一
请参阅图2,图2为本发明实施例一适用于离子注入工艺的光阻结构截面示意图。为简便起见,假设第一掺杂类型的MOS区为NMOS区4,第二掺杂类型的MOS区为PMOS区5。当对第一掺杂类型的MOS区4进行离子注入时,为了防止离子注入相邻的第二摻杂类型的MOS区5,需要在第二掺杂类型的MOS区5表面上形成一层光阻3来阻挡离子注入。
本实施例中,为了配合以一定倾斜角度向袋状掺杂区l进行离子注入以形成袋状掺杂,PMOS区5的光阻3从底部到顶部其横截面呈梯形状,使得述光阻3的侧面形状与离子注入的方向相对应,离子可以沿着该光阻3的侧面打入半导体表面上,进入到袋状掺杂区1,完成离子注入。
由于光阻3的侧面呈倾斜状,与离子注入的方向相应,从而克服了离子注入时产生的阴影效应,提高了离子注入的均匀性,使其掺杂区的电场性能比较均匀,从而提升了半导体器件的整体性能。
实施例二
请参阅图3,图3为本发明实施例二中的光阻结构。
当注入离子倾斜的角度比较小的时候,在形成所述光阻3时,只需顶部比底部略小即可,可将光阻的侧面制成圆弧状,简化了制造工艺,也能满足倾斜的角度要求,克服阴影效应。
实施例三
请参阅图4,图4为本发明实施例三中的光阻结构。当注入离子倾斜的角度比较大的时候,在形成所述光阻3时,则需顶部的光阻比较小,而底部仍然需要覆盖掉PMOS区5,可将光阻3的制成锥形,在纵剖面方向上呈三角形状,使得离子以较大的角度打入半导体表面,克服阴影效应。
请参阅图5所示,图5为形成具有倾^1"面的光阻的示意图。首先在半导体硅片表面上涂上光刻胶,然后通过对准、曝光和显影,将覆盖于NMOS区4表面的光刻胶去除,保留PMOS区5表面的光刻胶,形成光阻3。
形成光阻3之后,再通过对准,调整曝光的焦距,改变光线照射在光阻的入射方向,形成不同的倾斜角度入射,使得由曝光造成的光刻胶的可溶区形状可以改变,从而形成不同的具有倾斜的光阻。如图5中入射光a照射后形成的光阻3其截面为三角状,入射光b照射后形成的光阻3其截面为上端为三角状,下端为柱状。
本发明中的光阻结构不只局限上述实施例中所述,比如将光阻结构的下面部分仍然保持为柱状结构,而其上面部分形成为具有倾斜面,如图6所示的光阻结构,或者将其上面部分做成锥形、弧形等,均在本发明的保护范围内。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.一种适用于离子注入工艺的光阻结构,用于在离子注入过程中,覆盖在防止离子注入的区域上,其特征在于所述光阻结构从底部到顶部其横截面的面积至少部分逐渐缩小。
2. 如权利要求1所述的光阻结构,其特征在于所述光阻的侧面形状与离 子注入的方向相对应。
3. 如权利要求1所述的光阻结构,其特征在于所述光阻结构的纵剖面呈 梯形、三角形或者至少具有一条弧形侧边的形状。
全文摘要
本发明公开一种适用于离子注入工艺的光阻结构,所述的光阻结构覆盖在半导体表面上,所述光阻结构从底部到顶部其横截面的面积至少部分逐渐缩小,所述光阻的侧面形状与离子注入的方向相对应,所述光阻结构的纵剖面呈梯形、三角形或者至少具有一条弧形侧边的形状。与现有技术相比,本发明的光阻结构以倾斜的侧面形成,从而有利于离子以一定倾斜的角度打入半导体表面,克服了离子注入时产生的阴影效应,提高了离子注入的均匀性,使其掺杂区的电场性能比较均匀,从而提升了半导体器件的整体性能。
文档编号H01L21/02GK101640173SQ20091005280
公开日2010年2月3日 申请日期2009年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者于世瑞, 肖海波 申请人:上海宏力半导体制造有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1