专利名称：用于离子注入的掩膜环的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体制造领域，特别是涉及一种用于离子注入的掩膜环。
背景技术：
随着集成电路尤其是超大规模集成电路的飞速发展，和电子元件的特征尺寸不断缩小，集成电路制造工艺需要多次重复去除晶片表面的光刻胶，所以清洁、高效地去除光刻胶工艺十分重要。目前，广泛使用的去除光刻胶方法首先采用干法灰化工艺，然后通过湿法工艺使用硫酸和双氧水的混合物(SPM, Sulfuric Peroxide Mixture)去除光刻胶。在干法灰化工艺中，晶片表面的光刻胶暴露在氧等离子体或臭氧中反应以去除光刻胶，这会导致晶片表面的氧化和掺杂离子损失。因此，通常采用全湿法去除光刻胶工艺替代干法灰化工艺。对于大剂量的离子注入，例如65nm及以下的CMOS工艺中需要大剂量离子注入以形成超浅结，当注入剂量大于5E14atoms/cm2时,对掩膜用光刻胶的猛烈离子轰击会形成无定形碳层。该无定形碳层，尤其在边缘光刻胶去除(EBR, Edge-bead-removal)区域,很难被湿法工艺中的化学溶液溶解。在实际操作中，通常去除边缘光刻胶去除区域的无定形碳层所花费的时间是去除其他区域无定形碳层的2倍。这大大降低了去除光刻胶工艺的效率，并增加了去除光刻胶过程中使用的化学溶液的损失。因此，如何提高全湿法去除光刻胶工艺的效率，减少工艺中所使用的化学溶液的损失，仍是现有技术发展中急需解决的问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于离子注入的掩膜环，以提高全湿法去除光刻胶工艺的效率，并减少工艺中所使用的化学溶液的损失。为解决上述问题，本实用新型提供一种用于离子注入的掩膜环，用于覆盖在晶片边缘的一环形区域，其特征在于，该掩膜环由一环形本体构成，所述环形本体具有一环形的上表面和一环形的下表面，上表面的环宽和下表面的环宽中的至少一个大于5mm。较佳的，所述环形本体的上表面的环宽大于其下表面的环宽。较佳的，所述掩膜环为陶瓷材料或金属材料。采用本实用新型的掩膜环，在进行离子注入之前，将掩膜环放置在表面涂覆有光刻胶的晶片上方以覆盖晶片边缘的一环形区域；并且掩膜环和晶片表面不存在接触。在完成离子注入后，所述环形区域由于掩膜环的保护而避免了离子注入时对所述环形区域内光刻胶的离子轰击，从而在所述环形区域不会形成采用全湿法去除光刻胶工艺难以去除的无定形碳层。因此，采用本实用新型的掩膜环，由于避免了晶片边缘光刻胶去除区域内无定形碳层的形成，可降低全湿法去除光刻胶工艺的难度，大大地缩短工艺所花费的时间，并且减少工艺中所使用的化学溶液的损失从而节省了工艺成本。此外，由于无需去除所述无定形碳层，可使一些湿法去除光刻胶工艺从不适用的成为可接受的。
图I为本实用新型实施例中用于离子注入的掩膜环的俯视透视图。图2为本实用新型实施例中用于离子注入的掩膜环的剖视图。图3为本实用新型实施例中用于离子注入的掩膜环在实际应用中的晶片边缘一侧的剖视图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细的说明。在本实用新型实施例中，提供一种用于离子注入的掩膜环，用于覆盖在表面涂覆有光刻胶的晶片边缘的一环形区域，以防止光刻胶在离子注入工艺中受损而形成湿法工艺难以去除的无定形碳层。图I为掩膜环的俯视透视图；图2为掩膜环的剖视图。如图I、图2所示，掩膜环I由一环形本体构成，所述环形本体具有一环形上表面11和一环形下表面12,且上表面11的环宽dl和下表面12的环宽d2中的至少一个大于5mm,以确保掩膜环I能够覆盖住晶片边缘0 5mm的环形区域。根据本实用新型一较佳实施例，如图2所示，掩膜环I的上表面11的环宽dl大于其下表面12的环宽d2，这种结构与上、下表面环宽相等的设计相比，能更好地阻挡离子注入到掩膜环I边缘下方的区域，从而更好地防止离子注入工艺中对晶片边缘的环形区域的离子轰击。掩膜环I可采用陶瓷材料或金属材料制成。采用本实用新型的掩膜环1，如图3所示，在进行离子注入之前，将掩膜环I放置在表面涂覆有光刻胶的晶片2上方以覆盖晶片2的边缘，即覆盖晶片2边缘0 5mm的环形区域6 ;并且掩膜环I和晶片2表面不存在接触。在完成离子注入后，所述区域6由于掩膜环I的保护而避免了离子注入时对所述区域6内的光刻胶的离子轰击，从而在所述区域6不会形成采用全湿法去除光刻胶工艺难以去除的无定形碳层，而未被掩膜环I遮盖的部分，在经过离子注入工艺之后，如图3所示，区域3为严重损伤的光刻胶层，区域4为轻微损伤的光刻胶层，区域5为未受损伤的光刻胶层。由于环形区域6内的光刻胶没有受到损伤，因此在后续的全湿法去胶工艺中可以容易地去除晶片2表面的所有光刻胶，降低了全湿法去除光刻胶工艺的难度，大大地缩短工艺所花费的时间，并且减少工艺中所使用的化学溶液的损失从而节省了工艺成本。所述全湿法去除光刻胶工艺可以使用单晶片湿法机台(Single Wafer Wet Tool)或批晶片湿法机台(Batch Wet Tool)进行，并使用硫酸和双氧水的混合物或硫酸和臭氧的混合物(SOM)等化学溶液以去除光刻胶。此外，掩膜环I的具体尺寸，包括直径和环宽等，以及使用掩膜环I时所遮盖的晶片边缘的宽度，都可以按照实际工艺需求进行调整。综上所述，采用本实用新型的掩膜环，由于避免了晶片边缘光刻胶去除区域内无定形碳层的形成，可降低全湿法去除光刻胶工艺的难度，大大地缩短工艺所花费的时间，并且减少工艺中所使用的化学溶液的损失从而节省了工艺成本。此外，由于无需去除所述无定形碳层，可使一些湿法去除光刻胶工艺从不适用的成为可接受的。本实用新型在利用示意图详述本实用新型实施例时，为了便于说明，表示器件结构的剖面图不依一般比例作局部放大，不应以此作为对本实用新型的限定。此外，本领域的 技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种用于离子注入的掩膜环，用于覆盖在晶片边缘的一环形区域，其特征在于，该掩膜环由一环形本体构成，所述环形本体具有一环形的上表面和一环形的下表面，上表面的环宽和下表面的环宽中的至少一个大于5mm。
2.如权利要求I所述的用于离子注入的掩膜环，其特征在于，所述环形本体的上表面的环宽大于其下表面的环宽。
3.如权利要求I所述的用于离子注入的掩膜环，其特征在于，所述掩膜环为陶瓷材料或金属材料。
专利摘要本实用新型公开了一种用于离子注入的掩膜环，用于覆盖在晶片边缘的一环形区域；掩膜环由一环形本体构成，所述环形本体的上表面的环宽和下表面的环宽中的至少一个大于5mm。采用所述掩膜环可避免晶片边缘光刻胶去除区域内无定形碳层的形成，从而降低全湿法去除光刻胶工艺的难度，缩短工艺所花费的时间，并且减少工艺中所使用的化学溶液的损失从而节省工艺成本。
文档编号H01L21/265GK202384300SQ20112057132
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者袁竹根 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司