检测光阻层离子注入阻挡能力的方法 |
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| 申请号 | CN201310385397.6 | 申请日 | 2013-08-29 | 公开(公告)号 | CN103441086A | 公开(公告)日 | 2013-12-11 |
| 申请人 | 京东方科技集团股份有限公司; | 发明人 | 田慧; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种检测光阻层 离子注入 阻挡能 力 的方法，该检测光阻层离子注入阻挡能力的方法包括：在 基板 上形成光阻层；测量该基板任意 位置 上光阻层的第一厚度，该第一厚度为该光阻层的厚度；在该光阻层上注入预设量的离子；测量该任意位置上光阻层的第二厚度，该第二厚度为该光阻层中硬化部分的厚度；根据该第二厚度判断该第一厚度的光阻层的离子注入阻挡能力。本发明在检测光阻层离子注入阻挡能力的过程中不需要使用测试 硅 片 ，从而能够减少检测过程所需的成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种检测光阻层离子注入阻挡能力的方法，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 检测光阻层离子注入阻挡能力的方法技术领域背景技术[0002] 离子注入工艺是一种半导体材料的掺杂技术，具有低温掺杂，掩蔽容易，精确的剂量控制，高均匀性的优势，用于多个工艺步骤例如源漏极掺杂，沟道掺杂，轻掺杂漏极掺杂等，使得制成的半导体器件具有速度快，功耗低，稳定性好，良品率高等特点。由于在不同的离子注入工艺中，所需的能量剂量等条件是不同的，而且在进行离子注入时是在指定的区域掺杂，其他位置则需要用光刻胶等阻挡层掩蔽起来。不同厚度的光刻胶阻挡层对离子注入的阻挡能力是不同的，厚度太薄会使得离子容易穿透阻挡层，而太厚的光阻层在进行光刻时又很难控制关键尺寸，这就要求注入过程中选用厚度合适的光阻层。 [0003] 现有技术中判断光阻层的阻挡能力的方法包括以下步骤：提供多个测试硅片；在不同测试硅片上涂覆不同厚度的光刻胶层；测试每个硅片的光刻胶的厚度；将确定能量的离子注入涂有不同厚度的光刻胶层的硅片；去除各硅片的光刻胶层；采用次级离子质谱对各硅片进行测试，得到各硅片的离子量，当所述离子量在允许的范围内时认为该离子量的硅片对应的光阻层的厚度是合适的。 [0004] 上述现有技术为确定光刻胶对离子注入的阻挡能力，需要尽可能多的硅片逐个测试其离子量，这种方法一方面需要耗费大量费用很高的测试硅片，另一方面次级离子质谱是一种非常昂贵的测试手段且需要花费大量的测试时间，这就大大增加了检测成本和时间。 发明内容[0005] （一）要解决的技术问题 [0006] 本发明要解决的技术问题是：解决在评价光阻层阻挡能力的过程中大量使用测试硅片而造成的检测成本过高的问题。 [0007] （二）技术方案 [0008] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种检测光阻层离子注入阻挡能力的方法，包括： [0009] 在基板上形成光阻层； [0010] 测量所述基板任意位置上光阻层的第一厚度，所述第一厚度为所述光阻层的厚度； [0011] 在所述光阻层上注入预设量的离子； [0012] 测量所述任意位置上光阻层的第二厚度，所述第二厚度为所述光阻层中硬化部分的厚度； [0013] 根据所述第二厚度判断所述第一厚度的光阻层的离子注入阻挡能力。 [0014] 进一步地，在基板上形成光阻层包括： [0015] 对所述基板进行前烘处理； [0016] 在经过所述前烘处理后的基板上形成光刻胶层； [0017] 对所述光刻胶层进行曝光和显影处理，得到光阻层。 [0019] 进一步地，对所述光刻胶层进行曝光和显影处理，得到光阻层，包括： [0020] 对于不同位置的光刻胶层采用不同的曝光时间进行曝光，得到不同厚度的光阻层。 [0021] 进一步地，所述光阻层的厚度从所述基板的长度方向或宽度方向呈梯度变化。 [0022] 进一步地，根据所述第二厚度判断所述第一厚度的光阻层的离子注入阻挡能力包括： [0023] 计算所述第二厚度与所述第一厚度的比值； [0024] 判断所述比值是否小于或等于预先设置的阈值，若是，确定所述第一厚度的光阻层具有离子注入阻挡能力，否则，确定所述第一厚度的光阻层不具有离子注入阻挡能力。 [0025] 进一步地，所述阈值为区间[0.85,0.95]中的任意值。 [0026] （三）有益效果 [0027] 本发明通过在光阻层上注入确定能量和剂量的离子，离子注入后离子到达的光阻层部分碳化变硬，与未变硬的光阻层部分形成一个明显的分层，然后根据光阻层中硬化部分的厚度判断光阻层是否具有离子注入阻挡能力，避免了在检测光阻层离子注入阻挡能力的过程中使用测试硅片，从而减少了检测过程所需的成本。附图说明 [0028] 图1是本发明实施方式提供的一种检测光阻层离子注入阻挡能力的方法的流程图； [0029] 图2是本发明实施方式提供的光阻层注入离子后的纵截面示意图。 具体实施方式[0030] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 [0031] 图1是本发明实施方式提供的一种检测光阻层离子注入阻挡能力的方法的流程图，包括： [0032] 步骤S1：在基板上形成光阻层； [0033] 例如，该基板可以为玻璃基板； [0034] 步骤S2：测量所述基板任意位置上光阻层的第一厚度，所述第一厚度为所述光阻层的厚度； [0035] 步骤S3：在所述光阻层上注入预设量的离子； [0036] 具体地，可以在光阻层上注入确定能量和剂量的离子，该离子可以是离子注入工艺中用到的任意离子，其能量和剂量可以根据离子注入设备规格进行预设，例如，其能量范围可以为0-100kv，剂量范围可以为0-1e16，该离子的作用是使光阻层中离子到达的部分碳化变硬，当该离子注入光阻层后，离子到达的部分碳化变硬，与离子未到达的部分形成一个明显的分层。 [0037] 步骤S4：测量所述任意位置上光阻层的第二厚度，所述第二厚度为所述光阻层中硬化部分的厚度； [0038] 当离子注入后离子到达的光阻层部分碳化变硬，与未掺杂的光阻层部分形成一个明显的分层，通过该基板的纵截面，既可测量光阻层中硬化部分的厚度，具体地，可以采用SEM,AFM,TEM等方法测试离子注入后光阻层的断面形貌，得到光阻层中硬化部分的厚度。 [0039] 步骤S5：根据所述第二厚度判断所述第一厚度的光阻层的离子注入阻挡能力。 [0040] 本发明实施方式提供的检测光阻层离子注入阻挡能力的方法，通过在光阻层上注入确定能量和剂量的离子，离子注入后离子到达的光阻层部分碳化变硬，与未掺杂的光阻层部分形成一个明显的分层，根据光阻层中硬化部分的厚度判断光阻层是否具有合适的离子注入阻挡能力，避免了采用测试硅片涂布不同厚度的光刻胶，节约了材料成本，从而减少了检测过程所需的成本。 [0041] 优选地，为了使该检测的结果更加精确，步骤S1包括： [0042] 对所述基板进行前烘处理；在经过所述前烘处理后的基板上形成光刻胶层；对所述光刻胶层进行曝光和显影处理，得到光阻层。 [0043] 具体地，所述前烘处理的前烘温度为10～120℃，例如可以为80度，所述前烘处理的时间为10～120s，例如可以为110秒。 [0044] 优选地，对于不同位置的光刻胶采用不同的曝光时间进行曝光，得到不同厚度的光阻层。由于曝光时间越长，光阻层的厚度越小，从基板的长度方向或宽度方向依次减小或增大曝光时间，得到的光阻层厚度就会从基板的长度方向或宽度方向成增大或减小的趋势，即光阻层的厚度从所述基板的长度方向或宽度方向呈梯度变化。 [0045] 其中，步骤S5具体包括： [0046] 计算所述第二厚度与所述第一厚度的比值； [0047] 判断所述比值是否小于或等于预先设置的阈值，若是，确定所述所述第一厚度的光阻层具有离子注入阻挡能力，否则，确定所述第一厚度的光阻层不具有离子注入阻挡能力。 [0048] 具体地，参见图2，图2为光阻层注入离子后某一位置的纵截面，其中，a为整个光阻层的厚度（即第一厚度），b为光阻层中硬化部分的厚度（即第二厚度），计算第二厚度与第一厚度的比值b/a，并与预先设置的阈值作比较，若b/a小于或等于预先设置的阈值，则确定该第一厚度的光阻层具有离子注入阻挡能力，否则，确定该第一厚度的光阻层不具有离子注入阻挡能力。 [0049] 其中，该阈值为区间[0.85,0.95]中的任意值，例如，可以为0.9。 [0050] 本发明实施方式提供的检测光阻层离子注入阻挡能力的方法，首先在基板上形成不同厚度的光阻层，并在光阻层上注入确定能量和剂量的离子，离子注入后离子到达的光阻层部分碳化变硬，与未掺杂的光阻层部分形成一个明显的分层，通过测试具有不同厚度光阻层的基板样品的纵截面形貌，得到硬化的光阻层部分的厚度与整个光阻层厚度的比值，若该比值在允许的范围内，则可以断定该厚度的光阻层具有合适的离子注入阻挡能力，不但避免了采用多个测试硅片多次涂布不同厚度的光刻胶，节约了材料成本，还克服了现有技术中次级离子质谱测试费用昂贵且费时的不足，大大降低了测试成本和时间。 |
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