半导体图案化方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115274429A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202210960631.2(22)申请日2022.08.11(71)申请人杭州富芯半导体有限公司地址310000浙江省杭州市滨江区西兴街道联慧街6号1-1301(72)发明人姚健文(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219专利代理师丁俊萍(51)Int.Cl.H01L21/311(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称半导体图案化方法(57)摘要本申请实施例公开了一种用于半导体工艺的图案化方法，包括以下步骤：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成待刻蚀层；在所述待刻蚀层上形成牺牲氧化层；在所述牺牲氧化层上形成光刻胶层；图案化所述光刻胶层，以使所述牺牲氧化层具有裸露区域；通过离子注入工艺刻蚀所述光刻胶层、所述牺牲氧化层和所述待刻蚀层中对应所述裸露区域的部份；以及，去除残留的所述光刻胶层和所述牺牲氧化层，以完成对所述待刻蚀层的刻蚀。本申请能够起到保护待刻蚀层侧面的作用，避免离子注入而造成待刻蚀层电性的改变。CN115274429ACN115274429A权利要求书1/1页1.一种半导体图案化方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成待刻蚀层；在所述待刻蚀层上形成牺牲氧化层；在所述牺牲氧化层上形成光刻胶层；图案化所述光刻胶层，以使所述牺牲氧化层具有裸露区域；对所述光刻胶层进行离子注入，使所述光刻胶层的表面生成硬壳；刻蚀位于所述裸露区域所述牺牲氧化层和所述待刻蚀层，以于所述裸露区域形成沟槽；去除所述牺牲氧化层上残留的所述光刻胶层；以及去除所述牺牲氧化层。2.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述硬壳是由于所述光刻胶层受到离子注入后，于表面发生交联反应而形成的碳化交联聚合物。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，去除所述光刻胶层是采用氧等离子去胶。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，去除所述光刻胶层是采用湿法去胶。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，去除所述牺牲氧化层是采用湿法刻蚀。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牺牲氧化层的材料为氧化硅。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子注入的离子包括元素周期表第III族、第IV族和第V族元素中的至少一种。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子注入采用的机型包括HEI、MCI和HCI中的一种。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述离子注入的剂量大于或等于1014eV。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述牺牲氧化层的厚度与所述剂量成正比。2CN115274429A说明书1/5页半导体图案化方法技术领域[0001]本申请涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体图案化方法。背景技术[0002]刻蚀是半导体光电子器件制备过程中一项重要工艺，其目的是通过物理或化学的方法从半导体材料晶片表面选择性地去除材料以形成所需台面或图形。刻蚀工艺分为干法刻蚀和湿法刻蚀两种。干法刻蚀的图形精度和各向异性度都较高，且各项参数的可控性较好。其中，湿法刻蚀具有良好的可重复性，具有操作简单、刻蚀速率快、无毒或低毒、良好的可重复性等优点。[0003]针对晶圆生产过程，刻蚀工艺经常使用光刻胶作为掩膜层来保护不需要被刻蚀的区域，并形成特定的图案。由于光刻胶较为昂贵，在保证刻蚀工艺要求的时候还能有光刻胶的足够剩余的情况下，工艺中通常会尽可能减少光刻胶的用量，以减少生产成本。因此，如何在减少光刻胶用量的情况下妥善的保护非刻蚀区域成为了本领域重要的议题。[0004]参考图1A至图1B，其为现有技术对半导体器件进行刻蚀工艺的示意图。如图1A所示，半导体器件由下而上依序包含下层1、待刻蚀层2、光刻胶层3以及硬壳4，其中下层至少包含半导体衬底。虽然现有技术已提出于光刻胶表面形成硬壳的作法来保护非刻蚀区域，但这需要精确的考量到阴影效应而计算离子注入角度，一旦计算稍有偏差，离子便会注入到待刻层的侧壁(如图1B所示)，进而造成电性改变和良率下降的问题。另一方面，图1A的半导体工艺还需要额外限制离子注入工艺中注入的能量要保证离子注入的深度小于待刻蚀层被刻蚀的深度。[0005]综上所述，实有需要一种新颖的半导体图案化方法来改善上述缺陷。发明内容[0006]针对以上问题，本申请的目的在于减少光刻胶用量的同时，同时避免待刻蚀层的凹槽侧面不会被离子注入后污染而改变芯片的电性。[0007]为了达到上述目的，本申请公开一种半导体图案化方法，能够很好的改善现有技术的问题。[0008]具体的，本申请实施例提供一种半导体图案化方法，包括以下步骤：提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成待刻蚀层；在所述待刻蚀层上形成