專利名稱：一種離子注入附加掩膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離子注入技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種離子注入附加掩膜的方法。
背景技術(shù)：
多項(xiàng)目晶圓(Multi Project Wafer，簡(jiǎn)稱MPW)就是將多個(gè)具有相同工藝的集成電路設(shè)計(jì)放在同一晶圓片上流片，流片后，每個(gè)設(shè)計(jì)品種可以得到數(shù)十片芯片樣品，這一數(shù)量對(duì)于設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段的實(shí)驗(yàn)、測(cè)試已經(jīng)足夠。而實(shí)驗(yàn)費(fèi)用就由所有參加MPW的項(xiàng)目按照芯片面積分?jǐn)?。?shí)際成本僅為原來(lái)的5%-10%，極大地降低了培養(yǎng)集成電路研發(fā)階段的費(fèi)用門(mén)檻，也為集成電路設(shè)計(jì)師的大膽創(chuàng)新提供了一個(gè)寬松的設(shè)計(jì)環(huán)境，有效地推動(dòng)了集成電路的發(fā)展。通常，在多項(xiàng)目晶圓的流程設(shè)計(jì)中會(huì)因?yàn)楣に嚨男枰诓煌?xiàng)目中實(shí)現(xiàn)不同的柵 氧化層。目前傳統(tǒng)工藝是采用添加額外光罩的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)不同柵氧化層。其流程見(jiàn)圖1，假設(shè)多項(xiàng)目晶圓中包含兩種不同柵氧化層的項(xiàng)目，那么首先長(zhǎng)第一層?xùn)叛趸瘜?，?jiàn)圖2，然后上光罩給項(xiàng)目I曝光阻，見(jiàn)圖3。曝完光阻后利用濕法蝕刻把項(xiàng)目2中的柵氧化層去除，見(jiàn)圖4。接著再次長(zhǎng)氧化層，見(jiàn)圖5。從而實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目I與項(xiàng)目2不同氧化層的目的。這種辦法相比于傳統(tǒng)單項(xiàng)目單晶圓工藝增加了光罩，同時(shí)也增加了二次長(zhǎng)膜以及濕法蝕刻的步驟，在增加費(fèi)用的同時(shí)也增加了工藝研發(fā)周期。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，現(xiàn)提供一種離子注入附加掩膜的方法，具體包括
一種離子注入附加掩膜的方法，用于多項(xiàng)目晶圓中，其中，在所述多項(xiàng)目晶圓前增加一
塊掩膜板，并往所述多項(xiàng)目晶圓中注入N元素；所述N元素用于把所述多項(xiàng)目晶圓的硅表面非晶化。優(yōu)選的，該離子注入附加掩膜的方法，其中，采用離子注入機(jī)臺(tái)注入N元素。優(yōu)選的，該離子注入附加掩膜的方法，其中，采用4種不同的劑量往所述多項(xiàng)目晶圓中注入N元素。優(yōu)選的，該離子注入附加掩膜的方法，其中，具體步驟包括
步驟a，采用離子注入機(jī)臺(tái)，用所述附加掩膜離子注入N元素；
步驟b，在所述多項(xiàng)目晶圓上生長(zhǎng)柵氧化層；
步驟C，根據(jù)所注入N元素的劑量類型，完成不同厚度的柵氧化層。上述技術(shù)方案的有益效果是大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝的步驟，同時(shí)，離子注入掩膜板最多可以實(shí)現(xiàn)4種不同劑量注入，這意味著可以在同一片晶圓上實(shí)現(xiàn)4種不同厚度的柵氧化層，而原有多項(xiàng)目單晶圓流程至少需要額外三道光罩才能達(dá)到這個(gè)效果，在節(jié)省成本的同時(shí)，也降低了工藝流程生產(chǎn)周期。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中多項(xiàng)目晶圓長(zhǎng)柵氧化膜的流程示意 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中晶圓長(zhǎng)一次柵氧化膜的示意 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中晶圓上光阻的示意 圖4是現(xiàn)有技術(shù)中晶圓去除項(xiàng)目2中柵氧化膜的示意 圖5是現(xiàn)有技術(shù)中晶圓長(zhǎng)二次柵氧化膜的示意 圖6是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的流程示意 圖7是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)離子注入機(jī)臺(tái)掩膜板進(jìn)行N離子注入的示意圖； 圖8是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，注入完成后長(zhǎng)柵氧化膜的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。如圖6所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中對(duì)多項(xiàng)目晶圓進(jìn)行流程設(shè)計(jì)的示意圖，其中，具體步驟為
步驟a，在離子注入時(shí)，在多項(xiàng)目晶圓上增加一層附加掩膜板；
步驟b，如圖7所示，采用離子注入機(jī)臺(tái)，在同一片多項(xiàng)目晶圓的不同區(qū)域注入不同劑量的N元素；其最多可以達(dá)到4種不同的劑量；
步驟C，在多項(xiàng)目晶圓表面生長(zhǎng)柵氧化層；
步驟d，根據(jù)所注入N元素的劑量，完成不同項(xiàng)目、不同厚度的柵氧化層。最后形成如圖8所示的柵氧化膜。在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中，III族或者V族離子注入的主要目的是改變硅的電學(xué)特性，而對(duì)于其他特定元素的注入還可以改變它的物理特性。而當(dāng)在晶圓中注入N元素，可以把硅表面非晶化，從而使表面更容易長(zhǎng)氧化膜；殘留在晶圓內(nèi)的N元素在高溫工藝中會(huì)生成N2逸出，不會(huì)影響柵氧化層的質(zhì)量；因此，通過(guò)離子注入機(jī)臺(tái)的掩膜板，在晶圓的不同區(qū)域注入N元素，其劑量越大，最后產(chǎn)生的柵氧化膜就越厚，可以采用最多4種劑量在該晶圓的不同區(qū)域進(jìn)行注入，因此可以產(chǎn)生最多4種不同厚度的柵氧化膜。所注入N元素的劑量可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)在檔控片中計(jì)算出來(lái)，然后在多項(xiàng)目晶圓中就直接可以使用相對(duì)應(yīng)的條件。以上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種離子注入附加掩膜的方法，用于多項(xiàng)目晶圓中，其特征在于，在所述多項(xiàng)目晶圓前增加一塊掩膜板，并往所述多項(xiàng)目晶圓中注入N元素；所述N元素用于把所述多項(xiàng)目晶圓的娃表面非晶化。
2.如權(quán)利要求I所述的離子注入附加掩膜的方法，其特征在于，采用離子注入機(jī)臺(tái)注入N元素。
3.如權(quán)利要求I所述的離子注入附加掩膜的方法，其特征在于，采用4種不同的劑量往所述多項(xiàng)目晶圓中注入N元素。
4.如權(quán)利要求3所述的離子注入附加掩膜的方法，其特征在于，在同一片所述晶圓的不同區(qū)域注入不同劑量的N元素。
5.如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的離子注入附加掩膜的方法，其特征在于，具體步驟包括 步驟a，采用離子注入機(jī)臺(tái)，用所述附加掩膜離子注入N元素； 步驟b，在所述多項(xiàng)目晶圓上生長(zhǎng)柵氧化層； 步驟C，根據(jù)所注入N元素的劑量類型，完成不同厚度的柵氧化層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種離子注入附加掩膜的方法，其屬于離子注入技術(shù)領(lǐng)域，具體包括在所述多項(xiàng)目晶圓前增加一塊掩膜板，并往所述多項(xiàng)目晶圓中注入N元素；所述N元素用于把所述多項(xiàng)目晶圓的硅表面非晶化；上述技術(shù)方案的有益效果是大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝的步驟，同時(shí)，離子注入掩膜板最多可以實(shí)現(xiàn)4種不同劑量注入，這意味著可以在同一片晶圓上實(shí)現(xiàn)4種不同厚度的柵氧化層，而原有多項(xiàng)目單晶圓流程至少需要額外三道光罩才能達(dá)到這個(gè)效果，在節(jié)省成本的同時(shí)，也降低了工藝流程生產(chǎn)周期。
文檔編號(hào)H01L21/266GK102915915SQ20121037575
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者賴朝榮, 鄧建寧, 張旭昇 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司