[发明专利]一种离子注入阻挡层的制作方法有效

申请号：	201210136017.0	申请日：	2012-05-04
公开（公告）号：	CN102683184A	公开（公告）日：	2012-09-19
发明（设计）人：	张文广;陈玉文	申请（专利权）人：	上海华力微电子有限公司
主分类号：	H01L21/265	分类号：	H01L21/265
代理公司：	上海新天专利代理有限公司 31213	代理人：	王敏杰
地址：	201210 上海市浦***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	一种离子注入阻挡制作方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及半导体集成电路的制造领域，尤其涉及一种离子注入阻挡层的制作方法。

背景技术

　离子注入是作为一种半导体材料的掺杂技术发展起来的，由于具有低温掺杂、精确的剂量控制、掩蔽容易、均匀性好等特点，使得经其掺杂所制成的半导体器件和集成电路具有速度快、功耗低、稳定性好、成品率高等特点。尤其在目前的大规模、超大规模集成电路工艺中，由于离子注入层是极薄的，同时，离子束的直进性保证注入的离子几乎是垂直地向内掺杂，横向扩散极其微小，这样就能使电路的线条更加纤细，线条间距进一步缩短，从而大大提高集成度。此外，离子注入技术的高精度和高均匀性，可以大幅度提高集成电路的成品率。随着工艺上和理论上的日益完善，离子注入已经成为半导体器件和集成电路生产的关键工艺之一。

图1-5是本发明背景技术中传统离子注入工艺的流程结构示意图；目前半导体制造业界的离子注入工艺是用光阻作为器件离子注入的阻挡层，如图1-5所示，在衬底1上制备浅沟槽11和氧化薄膜12，制备底部抗反射层13覆盖浅沟槽11和氧化薄膜12的上表面，旋涂光刻胶14覆盖底部抗反射层13的上表面，曝光、显影后去除多余的光刻胶和底部抗反射层，形成有剩余光刻胶141和剩余底部抗反射层131构成的光阻15，并以该光阻为掩膜对衬底1进行离子注入工艺16以形成源漏区17。由于，在离子注入工艺16时要用到高能高剂量的离子进行轰击和注入，会使得光阻15发生变质和硬化，使得继续湿法或干法刻蚀工艺去除光阻15时去除不干净，引入大量的缺陷（defect）18，且随着器件尺寸的快速缩小，光阻15的高度也随之快速降低，这样易造成该光阻不能完全起到离子注入阻挡层的作用，进而造成产品良率的降低。

发明内容

本发明公开了一种离子注入阻挡层的制作方法，其中，包括以下步骤：

步骤S1：在一衬底结构的上表面上沉积非晶态碳层后，继续沉积硬掩膜层覆盖所述非晶态碳层的上表面；

步骤S2：采用光刻工艺，形成一部分覆盖所述硬掩膜层上表面的光阻，并以该光阻为掩膜刻蚀所述硬掩膜层至所述非晶态碳层后，去除所述光阻；

步骤S3：以剩余硬掩膜层为掩膜刻蚀所述非晶态碳层至所述衬底结构后，采用湿法刻蚀工艺去除所述剩余硬掩膜层；

步骤S4：以剩余非晶态碳层为阻挡层，对所述衬底结构进行离子注入工艺形成源漏区后，采用干法刻蚀工艺去除所述剩余非晶态碳层。

上述的离子注入阻挡层的制作方法，其中，所述衬底结构为制备有浅沟隔离槽和薄氧化层的硅衬底，所述浅沟隔离槽部分嵌入所述硅衬底中，所述薄氧化层覆盖所述衬底暴露的上表面。

上述的离子注入阻挡层的制作方法，其中，所述非晶态碳层覆盖所述浅沟隔离槽和所述薄氧化层的上表面。

上述的离子注入阻挡层的制作方法，其中，所述光刻工艺包括：沉积底部抗反射层覆盖所述硬掩膜层的上表面，旋涂光刻胶覆盖所述底部抗反射层的上表面，曝光、显影后，去除多余的光刻胶和底部抗反射层，形成所述光阻。

上述的离子注入阻挡层的制作方法，其中，采用氧气等离子进行干法刻蚀工艺去除所述非晶态碳层。

上述的离子注入阻挡层的制作方法，其中，所述非晶态碳层的厚度为500-2000A。

上述的离子注入阻挡层的制作方法，其中，所述硬掩膜的厚度为100-300A。