提高半导体图形分辨率的方法技术

本发明专利技术提出一种提高半导体图形分辨率的方法，通过至少两次离子斜向入射的程序来提高微影制程的分辨率，该方法包括以下步骤：提供一半导体基层，其上具有一保护层、一第一蚀刻层以及一光阻层；去除该光阻层的一部分形成一开口，露出该第一蚀刻层的槽底部分；将一第一离子以一第一入射角度植入该槽底部分的一第一植入区，且该第一入射角度介于０到９０度之间；以及将一第二离子以一第二入射角度植入该槽底部分的一第二植入区，其中该第二入射角度介于０到９０度之间，且该第二植入区与该第一植入区不相邻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高图形分辨率的方法，尤其涉及一种使用于半导体制 程中提高图形分辨率的方法。
技术介绍
近年来随着电子消费性产品在体积与性能上的要求，半导体制程与组件 也越来越往小尺度的方向发展。为了大幅增加半导体的制作精密度与降低制 造尺度，在半导体制造过程中的微影制程占了举足轻重的地位，若能进一步 的提高微影制程的分辨率，即降低其分辨率系数kl，则可使后续的制程的 特征尺度变的更小，从而得到更精密更小型化的产品。近年来由于准分子激光光源的发展，微影技术分辨率已经推进至100nm 的阶段，甚至其节点特征尺度进一步达到45nm的要求，然而当进一步的将 微影技术的分辨率降低至0.25 nm甚至次0.25 nm以下时，由于光学性质， 例如一般使用的黄光制程波长的限制，现有的光学微影技术将无法满足。为改进上述现有微影技术的不足，同时进一步提高半导体微影制程的图 形分辨率，本专利技术提出一种。
技术实现思路
本专利技术提出 一种，通过至少一次离子斜向 入射的程序，来提高半导体微影制程的分辨率。根据本专利技术的构想，提出一种提高图形分辨率的方法，包括以下步骤(A) 提供一半导体基层，其上具有一保护层、 一第一蚀刻层以及一光阻层；(B) 去除该光阻层的一部分形成一开口，露出该第一蚀刻层的一槽底部分；(c )将一第 一 离子以一第 一入射角度植入该槽底部分的一第 一植入区，且该第一入射角度介于0到90度之间；以及(D) 将一第二离子以一第二入射角度植入该槽底部分的 一 第二植入 区，其中该第二入射角度介于0到卯度之间，且该第二植入区与该第一植 入区不相邻。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，还包括(E) 去除所有的该光阻层；以及(F )将该第 一蚀刻层不为第 一植入区与第二植入区的部分去除。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中该半导体基层包 括一底层和一第二蚀刻层，该第二蚀刻层位于该底层上方，该提高图形分辨 率的方法还包括以下步骤(G) 在该第一植入区与该第二植入区上方形成一绝缘层；以及(H) 去除不为该第一植入区与该第二植入区所覆盖的保护层和不为该 第 一植入区与该第二植入区所覆盖的第二蚀刻层。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中步骤(F)是通 过湿蚀刻方式来实现的，步骤(G)是通过氧化作用来形成该保护层的，步 骤(H)是通过干蚀刻方式来实现的。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中该第一植入区与 该第二植入区具有相同的表面宽度。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中步骤(B)中该 第一蚀刻层位于剩余的该光阻层下方的部分为一覆盖区，而该槽底部分的表 面宽度为该覆盖区表面宽度的三倍。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中步骤(D)中所 述的第 一蚀刻层位于该第 一植入区与该第二植入区间的部分为 一保留区，且 第一植入区、第二植入区、覆盖区以及保留区均具有相同的表面宽度。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中光阻层厚度为154nm，第一蚀刻层厚度为15 nm，保护层厚度为3 nm，第二蚀刻层厚度为 95nm,且第一入射角度与第二入射角度分别位于第一蚀刻层的法线的两侧。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中光阻层还包括一 抗反射涂布，位于该光阻层与第一蚀刻层之间。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中该离子为磷离子， 或/和砷离子，或/和钝气离子。根据本专利技术的构想，提出另 一种提高图形分辨率的方法，包括以下步骤(A) 提供一半导体基层，其上具有一保护层、 一第一蚀刻层以及一光阻层；(B) 去除该光阻层的一部分形成一开口，露出该第一蚀刻层的槽底部 分；以及(C )将至少一 离子以至少一入射角度植入该第 一蚀刻层的槽底部分的 至少一才直入区。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，还包括(D) 去除所有的该光阻层；以及(E) 将该第一蚀刻层的植入区以外的部分去除。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中该半导体基层包 括一底层和一第二蚀刻层，该第二蚀刻层位于该底层上方，该提高图形分辨 率的方法还包括以下步骤(E)在植入区上方形成一绝缘层；以及(F )去除不为各植入区所覆盖的保护层和不为各植入区所覆盖的第二 蚀刻层。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中各植入区具有相 同的表面宽度。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中步骤(B)中该 第一蚀刻层位于剩余的该光阻层下方的部分为一覆盖区，而该槽底部分的表 面宽度为该覆盖区的表面宽度的三倍。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中各植入区均与该 覆盖区具有相同的表面宽度。进一步地，本专利技术所述的提高图形分辨率的方法，其中该光阻层还包括 一抗反射涂布，位于该光阻层与该第一蚀刻层之间，其中该抗反射涂布厚度最好为44 nm。根据本专利技术的构想，提出一种半导体图形结构，包括一基层、 一保护层、 一第一蚀刻层与至少一光阻墙；其中该保护层位于该基层上方；该第一蚀刻 层位于该保护层上方；该光阻墙分布于该第一蚀刻层上方而形成一沟槽结 构，该沟槽结构具有一底部，该底部露出该第一蚀刻层的一槽底部分，其中 该槽底部分具有一掺杂区，该掺杂区系由至少一 离子以至少一斜向入射角度 而才直入产生。进一步地，本专利技术所述的半导体图形结构，其中该掺杂区包括一第一掺 杂区与一第二掺杂区，该第一掺杂区与该第二掺杂区是通过至少一离子分别 经不同的入射角度植入而产生的，且该第 一掺杂区与该第二掺杂区水平分布 于该槽底部分且^f皮此不相邻。进一步地，本专利技术所述的半导体图形结构，其中该第一掺杂区与该第二 掺杂区具有相同的表面宽度。进一步地，本专利技术所述的半导体图形结构，其中该光阻墙底部宽度为该 槽底部分宽度的三分之一。进一步地，本专利技术所述的半导体图形结构，其中该光阻墙底部宽度、该 第一掺杂区的表面宽度和该第二掺杂区的表面宽度三者相同。进一步地，本专利技术所述的半导体图形结构，其中该基层包括一底层与一 第二蚀刻层，该光阻层下方具有一抗反射涂布。进一步地，本专利技术所述的半导体图形结构，其中该底层为一硅底层，该 第一蚀刻层和第二蚀刻层为一多晶硅所组成，该保护层为一氮化硅所组成。进一步地，本专利技术所述的半导体图形结构，其中该被植入的离子为磷离 子，或砷离子，或钝气离子。附图说明图1为本专利技术提高图形分辨率的方法的实施流程示意图。图2为图1所示的实施流程中初始结构剖面示意图。图3为图1所示的实施流程中沟槽结构剖面示意图。图4为图1所示的实施流程中离子斜向植入结构剖面示意图。图5为图1所示的实施流程中第一蚀刻结构剖面示意图。图6为图1所示的实施流程中绝缘结构剖面示意图。图7为图1所示的实施流程中第二蚀刻结构剖面示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对专利技术的方法进一步作详细介绍。图1所示为本专利技术提高图形分辨率的方法的实施流程示意图，包括以下 步骤步骤S100:执行一微影程序，在一半导体基层和蚀刻层上形成一光阻 图案结构，该光阻图案结构包括沟槽结构与光阻墙；步骤S110:执行至少两次的离子斜向植入程序，在沟槽底部的第一蚀 刻层形成不相连的离子植入区；步骤S120:执行一第一移除制程，移除光阻层并去除第一蚀刻层中不 为离子植入区的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高半导体图形分辨率的方法，其特征在于，包括以下步骤：　（Ａ）提供半导体基层，其上具有保护层、第一蚀刻层以及光阻层；　（Ｂ）图案化该光阻层以形成开口，并露出部分该第一蚀刻层；　（Ｃ）将第一离子以第一入射角度植入露出的该 第一蚀刻层，形成第一植入区；以及　（Ｄ）将第二离子以第二入射角度植入露出的该第一蚀刻层以形成第二植入区，其中该第二植入区与该第一植入区不相邻，且该第一入射角独立于该第二入射角。

【技术特征摘要】
1、一种提高半导体图形分辨率的方法，其特征在于，包括以下步骤(A)提供半导体基层，其上具有保护层、第一蚀刻层以及光阻层；(B)图案化该光阻层以形成开口，并露出部分该第一蚀刻层；(C)将第一离子以第一入射角度植入露出的该第一蚀刻层，形成第一植入区；以及(D)将第二离子以第二入射角度植入露出的该第一蚀刻层以形成第二植入区，其中该第二植入区与该第一植入区不相邻，且该第一入射角独立于该第二入射角。2、 根据权利要求1所述的提高半导体图形分辨率的方法，其特征在于， 该半导体基层包括底层和第二蚀刻层，该第二蚀刻层位于该底层上方。3、 根据权利要求2所述的提高半导体图形分辨率的方法，其特征在于， 还包括(E) 去除该光阻层；以及(F) 移除该第一蚀刻层中该第一植入区与该第二植入区之外的部分， 并暴露部分该保护层。4、 根据权利要求3所述的提高半导体图形分辨率的方法，其特征在于， 还包括以下步骤(G) 在该第一植入区与该第二植入区形成一绝缘层；以及(H) 去除部分的该保护层及该第二蚀刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国耀，吴文彬，王雅志，施江林，赖朝文，吴奇煌，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]