專利名稱：一種離子注入附加掩膜的方法
技術領域：
本發明涉及離子注入技術領域，尤其涉及一種離子注入附加掩膜的方法。
背景技術：
多項目晶圓(Multi Project Wafer，簡稱MPW)就是將多個具有相同工藝的集成電路設計放在同一晶圓片上流片，流片后，每個設計品種可以得到數十片芯片樣品，這一數量對于設計開發階段的實驗、測試已經足夠。而實驗費用就由所有參加MPW的項目按照芯片面積分攤。實際成本僅為原來的5%-10%，極大地降低了培養集成電路研發階段的費用門檻，也為集成電路設計師的大膽創新提供了一個寬松的設計環境，有效地推動了集成電路的發展。通常，在多項目晶圓的流程設計中會因為工藝的需要在不同項目中實現不同的柵 氧化層。目前傳統工藝是采用添加額外光罩的辦法來實現不同柵氧化層。其流程見圖1，假設多項目晶圓中包含兩種不同柵氧化層的項目，那么首先長第一層柵氧化層，見圖2，然后上光罩給項目I曝光阻，見圖3。曝完光阻后利用濕法蝕刻把項目2中的柵氧化層去除，見圖4。接著再次長氧化層，見圖5。從而實現了項目I與項目2不同氧化層的目的。這種辦法相比于傳統單項目單晶圓工藝增加了光罩，同時也增加了二次長膜以及濕法蝕刻的步驟，在增加費用的同時也增加了工藝研發周期。
發明內容
根據現有技術中存在的缺陷，現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，用于多項目晶圓中，其中，在所述多項目晶圓前增加一
塊掩膜板，并往所述多項目晶圓中注入N元素；所述N元素用于把所述多項目晶圓的硅表面非晶化。優選的，該離子注入附加掩膜的方法，其中，采用離子注入機臺注入N元素。優選的，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目晶圓中注入N元素。優選的，該離子注入附加掩膜的方法，其中，具體步驟包括
步驟a，采用離子注入機臺，用所述附加掩膜離子注入N元素；
步驟b，在所述多項目晶圓上生長柵氧化層；
步驟C，根據所注入N元素的劑量類型，完成不同厚度的柵氧化層。上述技術方案的有益效果是大大簡化了生產工藝的步驟，同時，離子注入掩膜板最多可以實現4種不同劑量注入，這意味著可以在同一片晶圓上實現4種不同厚度的柵氧化層，而原有多項目單晶圓流程至少需要額外三道光罩才能達到這個效果，在節省成本的同時，也降低了工藝流程生產周期。
圖I是現有技術中多項目晶圓長柵氧化膜的流程示意 圖2是現有技術中晶圓長一次柵氧化膜的示意 圖3是現有技術中晶圓上光阻的示意 圖4是現有技術中晶圓去除項目2中柵氧化膜的示意 圖5是現有技術中晶圓長二次柵氧化膜的示意 圖6是本發明的一個實施例中的流程示意 圖7是本發明的一個實施例中，通過離子注入機臺掩膜板進行N離子注入的示意圖； 圖8是本發明的一個實施例中，注入完成后長柵氧化膜的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為本發明的限定。如圖6所示為本發明的一個實施例中對多項目晶圓進行流程設計的示意圖，其中，具體步驟為
步驟a，在離子注入時，在多項目晶圓上增加一層附加掩膜板；
步驟b，如圖7所示，采用離子注入機臺，在同一片多項目晶圓的不同區域注入不同劑量的N元素；其最多可以達到4種不同的劑量；
步驟C，在多項目晶圓表面生長柵氧化層；
步驟d，根據所注入N元素的劑量，完成不同項目、不同厚度的柵氧化層。最后形成如圖8所示的柵氧化膜。在半導體生產工藝中，III族或者V族離子注入的主要目的是改變硅的電學特性，而對于其他特定元素的注入還可以改變它的物理特性。而當在晶圓中注入N元素，可以把硅表面非晶化，從而使表面更容易長氧化膜；殘留在晶圓內的N元素在高溫工藝中會生成N2逸出，不會影響柵氧化層的質量；因此，通過離子注入機臺的掩膜板，在晶圓的不同區域注入N元素，其劑量越大，最后產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域進行注入，因此可以產生最多4種不同厚度的柵氧化膜。所注入N元素的劑量可以根據實驗在檔控片中計算出來，然后在多項目晶圓中就直接可以使用相對應的條件。以上所述僅為本發明較佳的實施例，并非因此限制本發明的實施方式及保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發明說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種離子注入附加掩膜的方法，用于多項目晶圓中，其特征在于，在所述多項目晶圓前增加一塊掩膜板，并往所述多項目晶圓中注入N元素；所述N元素用于把所述多項目晶圓的娃表面非晶化。
2.如權利要求I所述的離子注入附加掩膜的方法，其特征在于，采用離子注入機臺注入N元素。
3.如權利要求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目晶圓中注入N元素。
4.如權利要求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域注入不同劑量的N元素。
5.如權利要求1-4中任意一項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，采用離子注入機臺，用所述附加掩膜離子注入N元素； 步驟b，在所述多項目晶圓上生長柵氧化層； 步驟C，根據所注入N元素的劑量類型，完成不同厚度的柵氧化層。
全文摘要
本發明公開了一種離子注入附加掩膜的方法，其屬于離子注入技術領域，具體包括在所述多項目晶圓前增加一塊掩膜板，并往所述多項目晶圓中注入N元素；所述N元素用于把所述多項目晶圓的硅表面非晶化；上述技術方案的有益效果是大大簡化了生產工藝的步驟，同時，離子注入掩膜板最多可以實現4種不同劑量注入，這意味著可以在同一片晶圓上實現4種不同厚度的柵氧化層，而原有多項目單晶圓流程至少需要額外三道光罩才能達到這個效果，在節省成本的同時，也降低了工藝流程生產周期。
文檔編號H01L21/266GK102915915SQ20121037575
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月8日 優先權日2012年10月8日
發明者賴朝榮, 鄧建寧, 張旭昇 申請人:上海華力微電子有限公司