[发明专利]半导体器件及其制备方法

说明书

本发明提供一种半导体器件及其制备方法，其中，本发明采用刻蚀修整的方式调整所述图案化光阻的尺寸，以实现减薄所述图案化光阻和/或增大所述开口顶部的宽度，从而能够缓解在后续离子注入过程中出现的阴影效应，即缩小遮蔽面积，扩大离子注入范围，保证离子注入的均匀性，提高产品性能。并且，相比于黄光照射的减薄方式，本发明可避免出现基底缺陷或光阻剥离等副作用，且本发明不受光阻或机台特性的限制，以刻蚀修整的方式减薄所述图案化光阻的厚度可以小于黄光减薄的极限值，以达到更优的工艺效果。此外，较于更换光阻或升级机台，本发明成本低，操作简单，可实施性强。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，特别涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术

目前，在半导体技术领域中，离子注入工艺是一种必不可少的材料表面改性技术。其基本原理是：用能量为100keV量级的离子束入射到材料中去，离子束与材料中的原子或分子将发生一系列物理的和化学的相互作用，入射离子逐渐损失能量，最后停留在材料中，并引起材料表面成分、结构和性能发生变化，从而优化材料表面性能，或获得某些新的优异性能。此项技术由于其独特而突出的优点，已经在半导体材料掺杂，金属、陶瓷、高分子聚合物等的表面改性上获得了极为广泛的应用，取得了巨大的经济效益和社会效益。

在实际工艺操作中，通常会在执行离子注入之前，于待注入的基底表面涂覆一层光阻，并通过光刻工艺，形成图案化的光阻。即，利用黄光照射，将掩模（mask）上的图形转移到光阻上，以形成图案化的光阻，从而暴露出待执行离子注入的基底区域，并遮蔽无需离子注入的基底区域。

然而，在执行离子注入时，根据掺杂要求，会选用特定的角度执行注入工艺。如图1所示，当以非垂直的角度注入时，会出现离子注入的阴影效应（shadowing effect）。所述阴影效应，可以理解的是，受光阻11厚度的影响，基底10中待注入区域a有至少一部分b被遮蔽，无法直接注入离子。这严重影响离子注入的工艺效果，影响产品性能。

针对离子注入的阴影效应，现有的解决方案如下：

1、调整离子入射角度及离子浓度，以实现缩小遮蔽面积，保证注入离子的均匀度。但该方案仅能够应用于离子注入精准度不高的场景中，对于注入要求较高的场景会带来很大的误差，影响产品的性能。

2、多角度注入，以缩小遮蔽面积，保证均匀注入。但该方案极大地增加了工艺操作难度，也增加了制备的时间成本。同时，对于特定角度注入的工艺场景，无法适用。

3、利用黄光照射减薄光阻。减薄光阻可以高效地实现缩小遮蔽面积，提高离子注入的工艺效果。然而，黄光照射的方式虽然便捷，但受限于机台或光阻的特性，黄光照射减薄光阻厚度具有一极限值。极限值以下的厚度无法通过黄光照射来实现。且采用黄光调节光阻厚度于极限值附近时，会出现一些副作用。如图2所示，在基底的边缘一圈存在波纹式的缺陷12。除此之外，还易发生光阻剥离等问题。为解决这些副作用，只能通过升级设备或者更换光阻，不仅导致成本增加，还需花费大量的时间。

因此，需要一种新的半导体器件的制备方法，以实现不仅能够缓解阴影效应问题，还节约成本、可实施性强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体器件及其制备方法，以缓解离子注入的阴影效应问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种半导体器件的制备方法，包括：

提供一基底，所述基底上形成有图案化光阻，所述图案化光阻具有暴露出所述基底的部分顶面的开口；

采用刻蚀工艺修整所述图案化光阻，以减薄所述图案化光阻，减小所述开口的深度，和/或，去除所述图案化光阻侧壁顶部的部分厚度，增大所述开口顶部的宽度；

以刻蚀后的所述图案化光阻为阻挡层，对所述基底执行离子注入工艺。

可选的，在所述的半导体器件的制备方法中，刻蚀后的所述图案化光阻的厚度小于或等于2200埃。